Vacunas COVID-19 y virus vacunal

VACUNAS COVID-19 Y VIRUS VACUNAL

Mariano Esteban

Profesor de Investigación Ad Honorem del CSIC,  Jefe del Grupo de Poxvirus y Vacunas. Departamento de Biología Molecular y Celular, Centro Nacional de Biotecnología, CSIC, España, y Académico de Número de la Real Academia Nacional de Farmacia (RANF).

mesteban@cnb.csic.es; www.cnb.csic.es; https://orcid.org/0000-0003-0846-2827

Consideraciones sobre las vacunas COVID-19

A pesar de que el 11 de marzo de 2020 la OMS declaró el brote de COVID-19 como pandemia y el 4 de mayo lanzó una llamada a la acción internacional para acelerar el desarrollo de diagnósticos, terapias y vacunas contra la pandemia, continuamos en diciembre de 2021 con unos 270 millones de personas infectadas y mas de 5 millones de muertes a nivel global. Después de un descomunal esfuerzo por los países tecnológicamente mas avanzados, nos encontramos a finales del 2021 con un gran diferencial entre los países que han administrado las vacunas frente al SARS-CoV-2 y logrado un alto porcentaje de vacunados (entre el 50-70 % de la población; en España estamos por encima del 80%) y los países en los que la vacunación no alcanza el 10% (mayoritariamente el continente africano).

A no ser que consigamos vacunar por encima del 80% a la mayor parte de la población mundial, incluidos los niños, no conseguiremos controlar la infección por SARS-CoV-2. Mas teniendo en cuenta la aparición de variantes del SARS-CoV-2 (alpha, beta, delta, gamma, y varias mas), como recientemente estamos observando con la variante sudafricana Ómicron que está sobrepasando los límites de variabilidad genética, con mas de 50 mutaciones distintas en el genoma viral de 30.000 nucleótidos. Treinta de estas se encuentran en la proteína de la espícula S, creando una gran preocupación mundial por la posibilidad de que estos cambios genéticos vayan acompañados de una mayor transmisibilidad del virus, con mayor capacidad infectiva y mayor virulencia en las personas infectadas. La comunidad científica internacional está intensamente trabajando sobre este aspecto con la finalidad de aportar datos que expliquen si esta variante exhibe una mayor resistencia a las vacunas que las otras variantes en circulación.

Afortunadamente y gracias a un esfuerzo enorme de la comunidad científica y de la industria farmacéutica, disponemos actualmente en Europa de cuatro modelos de vacunas, dos basadas en mRNA (Pfizer y Moderna) y otras dos de adenovirus (AstraZeneca y Janssen) con coberturas de eficacia por encima del 90% (las de mRNA) y del 70% las de adenovirus. Como era de esperar, estamos observando a nivel global que los países con mayores tasas de vacunación tienen menor incidencia de infección por SARS-CoV-2.

Pero, considerando las vacunas actuales y la aparición de variantes con mutaciones, ¿podemos decir que son suficientes estas vacunas para protegernos frente a otros brotes del virus? Ello es posible porque conocemos los mecanismos de acción de las vacunas que se correlacionan con protección, igual que sabemos que la vacuna produce anticuerpos neutralizantes frente al virus, niveles altos de anticuerpos totales frente a la proteína S de la espícula y contra el dominio RBD de unión al receptor celular, y una respuesta celular de linfocitos T CD4+ y TCD8+ con capacidad para destruir a las células infectadas. Además se requiere que la vacuna confiera una inmunidad duradera, es decir que alguno o todos los componentes enumerados se mantengan por el mayor tiempo posible para mantener el control de la infección.

De momento, estamos recurriendo a una tercera dosis a los seis meses después de la segunda dosis de recuerdo, con la finalidad de incrementar las defensas para minimizar la extensión de la infección en la población. No obstante aún no sabemos si se deberán de repetir las dosis de recuerdo, es decir la cuarta o mas dosis cada seis meses o un año, y si el virus persistirá en el tiempo con apariciones estacionales que conlleven a pautas anuales de vacunación general de la población. Tampoco sabemos si la respuesta celular nos protegerá mas tiempo que la humoral aunque es predecible que así sea, por lo que sabemos de los virus relacionados como SARS-CoV-1 y MERS que mantienen respuestas celulares por varios años. Esto lleva a plantearnos la necesidad de considerar a otros candidatos vacunales frente al SARS-CoV-2 que confieran efectos inmunológicos diferenciados de las vacunas basadas en mRNA o adenovirus, y si es posible mas amplios y duraderos.

Vacunas basadas en el virus vacunal.

Hay varios aspectos a considerar en el proceso de vacunación frente al SARS-CoV-2 como son: durabilidad de la protección conferida por las vacunas actuales, estabilidad en condiciones menos favorables para su distribución a los países con limitaciones en la cadena de frio, coste de las vacunas, y efectos adversos que la vacunación pueda conferir en capas de la población. Por ello, hay que plantearse también el uso de otros candidatos vacunales con mecanismos de acción diferenciados y que previamente hayan demostrado su efectividad frente a otras pandemias.

Entre estos candidatos se encuentra el virus vacunal (virus vaccinia de la familia poxvirus) que se utilizó como vacuna en la erradicación de una de las pandemias más mortíferas que durante muchos siglos causó 30% de mortalidad, diezmando a poblaciones enteras, como ha sido la viruela. Afortunadamente y a través de un programa masivo de vacunación en la década de los años 60 del siglo XX, coordinado por la OMS, se logró en 1980 la declaración de erradicación de la viruela en nuestro planeta. Ello fue debido a que se dispuso de una vacuna muy eficaz que llegó a los lugares mas remotos del planeta, además de que el reservorio viral era el humano, y que la vacuna confirió una inmunidad prácticamente de por vida.

Basándonos en estas propiedades vacunales, mi grupo de investigación en Poxvirus y Vacunas del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC viene utilizando esta estrategia conferida por el virus vacunal (estirpe MVA, o virus vaccinia modificado de Ankara), para desarrollar candidatos vacunales frente al SARS-CoV-2 y variantes virales que han ido emergiendo a lo largo de la pandemia. Hemos podido demostrar en tres modelos animales (ratón, hámsteres y macacos) que la vacuna MVA protege eficazmente frente a la infección, morbilidad y mortalidad, causada por el SARS-CoV-2 y reconoce a distintas variantes (resultados publicados o enviados a publicación).

También hemos demostrado que esta protección se debe fundamentalmente a la producción de anticuerpos neutralizantes frente a la proteína S (la espícula que se proyecta en la membrana del virus) y es responsable de la unión al receptor celular (ADE, enzima convertidor de la angiotensina 2) y de la activación de los linfocitos T con capacidad para reconocer y destruir a las células infectadas por el virus, siendo esta respuesta inmune duradera. Además, y gracias a la colaboración empresarial española, se ha producido la vacuna de MVA en condiciones GMP para su uso en ensayos clínicos.

¿Hasta qué punto este tipo de vacunas tiene ventajas sobre otras vacunas?.  El hecho de que estas vacunas de poxvirus se hayan consolidado desde el momento de su descubrimiento por el médico inglés Edward Jenner en 1796 hasta nuestros días, con la aprobación por las agencias reguladoras  FDA (americana) y EMA (europea) del virus vacunal contra la viruela (si reapareciera) y frente al ébola (en combinación con adenovirus), así como los numerosos estudios preclínicos y clínicos que han demostrado su eficacia frente a distintos patógenos, ilustra el interés científico y aplicable de vacunas basadas en el virus vacunal MVA.

De hecho nuestro laboratorio demostró en modelos animales una alta eficacia entre 80-100% de candidatos vacunales basados en MVA frente a los virus ébola, zika y chikungunya, así como una buena eficacia frente a malaria y Leishmania. También hemos demostrado que la combinación del virus vacunal con otras vacunas en procesos heterólogos (dos plataformas vacunales distintas pero con los mismos antígenos del patógeno) incrementa de forma notable el grado de respuesta y eficacia frente a enfermedades emergentes. Esta combinación, que puede suponer la administración de un vacuna de mRNA seguido de otra vacuna como adenovirus, proporciona un mayor grado de amplitud de la respuesta inmune frente al SARS-CoV-2, como se está demostrando en recientes ensayos clínicos de combinación de vacunas, un proceso que la FDA ha aprobado  como uso de emergencia con la combinación de mRNA (Moderna o Pfizer) y adenovirus (vacuna de Janssen); también estos ensayos clínicos de combinación de vacunas se están llevando a cabo en Europa.

Mientras continúe la pandemia debemos de tomar todas las medidas profilácticas posibles para impedir su extensión, siendo la vacunación el remedio mas eficaz posible para evitar la hospitalización y muertes. La implementación de las vacunas actuales como freno para la extensión del SARS-CoV-2 y variantes emergentes, así como alternativas vacunales que confieran mayor amplitud y durabilidad en la eficacia vacunal, deben de seguir siendo prioritarias como medidas de emergencia sanitaria y de retos científicos.