Un equipo de la Universidad de Virginia es pionero en una plataforma de vacunas diseñada para reducir drásticamente el tiempo de desarrollo de meses a semanas, a la vez que reduce costos y facilita la distribución. Este enfoque podría ayudar a proteger a personas y animales en todo el mundo, incluso en regiones remotas y de bajos recursos.
Los científicos de UVA Health dicen que se están acercando a una forma más rápida y económica de producir vacunas, una que podría transformar la forma en que el mundo responde a la próxima pandemia.
Steven L. Zeichner, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia, ha creado y está optimizando una plataforma de desarrollo de vacunas diseñada para acelerar drásticamente el diseño, las pruebas y la implementación de nuevas vacunas. El objetivo es superar incluso las vacunas de ARNm actuales, que ya representaron un gran avance durante la COVID-19.
El enfoque de Zeichner está diseñado no solo para la velocidad, sino también para la simplicidad y la asequibilidad. Se pretende que funcione sin congeladores ultrafríos, que se fabrique en fábricas existentes en todo el mundo y que cueste potencialmente menos de un dólar por dosis. Esta combinación podría ser crucial para que las vacunas lleguen rápidamente a las personas en zonas remotas y de bajos recursos cuando surja una nueva enfermedad infecciosa.
En un campo donde las vacunas de ARNm han dominado los titulares recientes, Zeichner tiene cuidado de enfatizar que las herramientas actuales son fuertes pero no suficientes por sí solas.
“Las tecnologías disponibles actualmente producen vacunas excelentes, seguras y eficaces contra muchas enfermedades. Sin embargo, habría muchos beneficios si las vacunas se pudieran producir con mayor rapidez, a un menor costo y con mayor facilidad de distribución. Estamos intentando desarrollar una nueva forma, o plataforma, que nos permita producir rápidamente vacunas contra enfermedades infecciosas existentes y nuevas enfermedades infecciosas que amenazan a humanos y animales”, declaró Zeichner, quien forma parte del Departamento de Pediatría y del Departamento de Microbiología, Inmunología y Biología del Cáncer de la UVA, en un comunicado de prensa.
El último trabajo del equipo ofrece una prueba de concepto. Utilizando la nueva plataforma, crearon vacunas experimentales altamente inmunogénicas, lo que significa que desencadenaron una respuesta inmunitaria potente. En algunas pruebas, lograron multiplicar por ocho la respuesta inmunitaria a un objetivo de la vacuna en comparación con la versión inicial.
Ese tipo de salto sugiere que la plataforma no solo puede generar vacunas rápidamente, sino también ajustarlas para que funcionen mejor.
En esencia, el método combina herramientas computacionales modernas con una idea muy antigua en vacunología.
Primero, los investigadores identifican una parte de un organismo infeccioso, como un fragmento de proteína, que parece una diana vacunal prometedora. Luego, diseñan una vacuna que incluye esa diana junto con características diseñadas para potenciar y moldear la respuesta inmunitaria.
Para comprobar que el diseño tiene la estructura correcta, utilizan AlphaFold, un sistema de inteligencia artificial que predice cómo se pliegan las proteínas en tres dimensiones. Una vez confirmado el diseño, el equipo envía instrucciones a una empresa de ADN sintético.
La empresa sintetiza ADN que indica a las bacterias cómo fabricar la vacuna y lo empaqueta en una pequeña pieza circular llamada "plásmido". Este plásmido se introduce en bacterias especiales. Estas se cultivan, se inactivan y se utilizan como vacuna.
El proceso es intencionadamente sencillo en comparación con la compleja fabricación que requieren muchas vacunas modernas, incluidas las de ARNm. Además, se basa en una larga trayectoria: las vacunas bacterianas de células enteras muertas, aunque más primitivas, se han fabricado y utilizado de forma segura durante más de un siglo, tanto en humanos como en animales.
Dado que la plataforma se basa en materiales de partida abundantes y fáciles de obtener y en métodos de crecimiento bacteriano estándar, las fábricas de vacunas existentes en todo el mundo podrían adoptarla sin necesidad de una nueva infraestructura masiva.
Esperamos que las vacunas elaboradas con esta nueva plataforma sean muy fáciles y económicas de fabricar en las fábricas existentes en todo el mundo, utilizando materias primas muy abundantes y fáciles de obtener, y que sean estables a temperaturas de refrigeración normales, lo que facilita su distribución. Esperamos que las vacunas elaboradas con esta plataforma ayuden a prevenir enfermedades no solo en personas, sino también en animales, para que puedan ayudar a los agricultores y consumidores, y evitar la propagación de enfermedades de animales a humanos», añadió Zeichner.
Ese enfoque animal es importante. Muchas de las enfermedades infecciosas más peligrosas, como la gripe, los coronavirus y otras, se originan en animales antes de transmitirse a los humanos. Una plataforma que pueda generar rápidamente vacunas para el ganado y otros animales podría ayudar a detener algunos brotes antes de que lleguen a las personas.
El costo potencial es otro argumento de venta importante. Si las dosis se pueden producir por mucho menos de un dólar y almacenar en refrigeradores comunes, los países con recursos limitados estarían mejor posicionados para proteger a sus poblaciones durante emergencias globales.
Zeichner subraya que el acceso rápido y equitativo no es sólo una cuestión moral sino práctica.
Sabemos que, durante una pandemia, es fundamental que todos puedan vacunarse. Primero, porque queremos proteger a todos, pero también, segundo, porque sabemos que surgen nuevas variantes de la enfermedad que pueden ser resistentes a las vacunas existentes en poblaciones desprotegidas donde la enfermedad se propaga de forma descontrolada. Proteger a todas las personas en el mundo no es solo un objetivo altruista, sino también egoísta.
Los líderes mundiales en salud han establecido un ambicioso objetivo: las futuras vacunas contra la pandemia deberían estar listas en unos 100 días. Zeichner cree que la plataforma de su equipo puede avanzar aún más rápido.
“Las vacunas deben ser seguras y eficaces, pero también es importante que podamos desarrollar vacunas contra nuevas amenazas con gran rapidez, para poder responder a nuevas pandemias”, añadió. “Los gobiernos y otros actores han afirmado que una nueva vacuna contra una amenaza pandémica debería poder desarrollarse en 100 días, pero creemos que con nuestra plataforma podemos desarrollar una nueva vacuna para pruebas en 3 semanas”.
Los hallazgos del equipo son: publicado en la revista Vacunas, donde su artículo aparece como artículo de portada y está disponible gratuitamente. Otros coautores del estudio son Juan Sebastián Quintero-Barbosa, Yufeng Song, Frances Mehl, Shubham Mathur, Lauren Livingston, Xiaoying Shen, David C. Montefiori y Joshua Tan.
El Grupo de Licencias y Empresas de la UVA ha presentado solicitudes de patente relacionadas con la plataforma, una señal de que la universidad ve potencial comercial y de salud pública en la tecnología.
A partir de aquí, el trabajo deberá avanzar mediante pruebas adicionales, incluyendo estudios de seguridad y eficacia en animales y, eventualmente, en personas. Los investigadores también deberán demostrar que la plataforma puede adaptarse rápidamente a una variedad de patógenos diferentes, no solo a los objetivos de prueba iniciales.
Aun así, los primeros resultados sugieren un futuro en el que el mundo estará mejor preparado la próxima vez que aparezca un virus peligroso, con un proceso de diseño de vacunas que se mide en semanas, no en meses, y dosis que pueden llegar a comunidades de todo el mundo, no solo a aquellas con más recursos.
Fuente: Salud UVA