En el camí d’una vacuna contra la COVID-19 : el disseny de la vacuna
04/05/2020
Quan el nostre organisme és envaït per un patogen com el coronavirus SARS-CoV-2 es desencadena una resposta immune en forma d’anticossos –les immunoglobulines IgM en primera instància i les IgG amb posterioritat- que neutralitzaran l’agent infecciós. Les IgG romandran un temps a la nostra sang i actuaran com una ‘memòria immunològica’ que permetrà una reacció ràpida contra l’agent infecciós la següent vegada que aquest envaeixi l’organisme. Cada tipus d’anticòs és específic contra un agent infecciós concret i el temps de durada d’aquesta ‘memòria’ també varia segons el tipus d’anticòs i d’invasor (en uns casos pot durar setmanes però en altres pot durar fins i tot tota la vida). La vacunació consisteix en induir artificialment aquesta ‘memòria’ contra un patogen concret. I com ho aconseguim? Doncs subministrant amb la vacuna una quantitat de patogen o d’una part d’ell (en termes immunològics l’anomenarem antigen) prèviament modificat perquè no causi la malaltia, però que sí que faci reaccionar el nostre organisme, fent que aquest produeixi els anticossos que exerciran la funció protectora vers infeccions futures –i reals!- pel patogen. El temps que duri aquesta protecció induïda per la vacuna dependrà del temps que durin en el nostre organisme, principalment a la sang, les IgG neutralitzants.
Un aspecte cabdal és la forma, o tipus de vacuna, que dependrà de com s’ha inactivat el patogen per poder-lo subministrar de manera segura en forma de vacuna, a més de continuar essent eficient en el desencadenament de la resposta protectora. Entre les formes clàssiques de vacunes adreçades contra virus, de les més utilitzades són les vacunes inactivades, en les quals les partícules del virus han estat tractades a altes temperatures o mitjançant substàncies químiques que han eliminat la seva capacitat de multiplicar-se; en altres paraules, s’ha ‘matat’ el virus. És el cas de la vacuna contra la grip estacional. L’avantatge de les vacunes inactivades és que són molt segures, però a canvi tenen l’inconvenient que el seu efecte protector pot ser limitat i es poden requerir dosis successives de record per induir una protecció eficaç.
Un altre tipus són les vacunes atenuades, constituïdes per microorganismes vius però que s’han manipulat per reduir o eliminar completament la seva virulència, en tant que el microorganisme segueix tenint la capacitat d’induir una resposta immune per part nostra. És el cas, per exemple, de la vacuna contra el virus del xarampió. L’avantatge d’aquest tipus de vacunes és que acostumen a induir una resposta protectora tant intensa que pot arribar a durar tota la vida, però a canvi poden causar alguns efectes negatius transitoris posteriors al seu subministrament, ja que no deixen de ser virus vius.
El tercer tipus, més recent que els anteriors, de vacunes antivíriques en ús, són les vacunes recombinants, que estan constituïdes per una proteïna de la superfície del virus que actua com a antigen i té capacitat per ella mateixa d’induir la resposta immune protectora. Per fabricar aquestes vacunes el que es fa és manipular genèticament cèl·lules de bacteris o d’altres organismes per forçar-les a sintetitzar la proteïna del virus en qüestió. Llavors es cultiven les cèl·lules productores de les molècules de la proteïna del virus, es purifiquen aquestes proteïnes i es fabriquen les dosis de vacuna, moltes vegades afegint un altre component químic –anomenat adjuvant- que potenciarà la capacitat d’induir la resposta immune protectora. La vacuna contra el virus de l’hepatitis B és d’aquest tipus, i molt eficaç, per cert. Aquestes vacunes recombinants les podem assimilar a les vacunes inactivades pel que fa a avantatges i inconvenients.
En la darrera dècada s’han dissenyat altres formes de vacunes que encara no tenen ús en humans, tot i que algunes d’elles sí que ja s’utilitzen en animals d’interès veterinari. Entre aquestes destaquen les vacunes de vectors. Aquí el punt de partida són virus no patògens en humans o que, fins i tot, s’han utilitzat com vacunes que s’han provat efectives contra altres malalties víriques humanes. És el cas de la vacuna atenuada que ha permès l’eradicació de la verola a nivell de tot el món. Aquest virus de partida es modifica genèticament per tal que expressi en la seva superfície una proteïna del patogen contra el qual volem protegir. L’objectiu és que quan utilitzem aquest virus ‘híbrid’ o ‘quimera’ com a vacuna induirem, o això esperem, una resposta protectora contra el virus patogen. D’alguna manera aquestes vacunes de vectors són equiparables a les vacunes atenuades clàssiques.
Una darrera forma de ‘vacuna de nova’ generació són les vacunes constituïdes ras i curt per un àcid nucleic del virus en el qual hi ha el gen codificador d’una proteïna d’aquest virus. L’objectiu és que, quan s’injecti intramuscularment aquesta vacuna, les nostres cèl·lules sintetitzin elles mateixes la proteïna del virus (l’antigen) a partir de la informació genètica de la vacuna i que, llavors, el nostre organisme reaccioni amb una resposta immune protectora.
Doncs bé, ara ja estem en condicions d’entendre els tipus de vacunes que avui dia s’estan desenvolupant contra les infeccions pel SARS-CoV-2.
TITULARS:
Les vacunes provoquen artificialment una resposta immune protectora contra l’agent infecciós sense causar els efectes patològics que produiria la infecció natural per aquest agent.
Una propietat essencial de cada vacuna concreta és la durada de la memòria protectora que indueixen.
Existeixen diversos tipus de vacunes antivíriques, que es distingeixen per la seva composició.
Les vacunes utilitzades correntment en humans són les de virus inactivats, les de virus vius atenuats i les constituïdes només per una proteïna del virus.
Un aspecte cabdal és la forma, o tipus de vacuna, que dependrà de com s’ha inactivat el patogen per poder-lo subministrar de manera segura en forma de vacuna, a més de continuar essent eficient en el desencadenament de la resposta protectora. Entre les formes clàssiques de vacunes adreçades contra virus, de les més utilitzades són les vacunes inactivades, en les quals les partícules del virus han estat tractades a altes temperatures o mitjançant substàncies químiques que han eliminat la seva capacitat de multiplicar-se; en altres paraules, s’ha ‘matat’ el virus. És el cas de la vacuna contra la grip estacional. L’avantatge de les vacunes inactivades és que són molt segures, però a canvi tenen l’inconvenient que el seu efecte protector pot ser limitat i es poden requerir dosis successives de record per induir una protecció eficaç.
Un altre tipus són les vacunes atenuades, constituïdes per microorganismes vius però que s’han manipulat per reduir o eliminar completament la seva virulència, en tant que el microorganisme segueix tenint la capacitat d’induir una resposta immune per part nostra. És el cas, per exemple, de la vacuna contra el virus del xarampió. L’avantatge d’aquest tipus de vacunes és que acostumen a induir una resposta protectora tant intensa que pot arribar a durar tota la vida, però a canvi poden causar alguns efectes negatius transitoris posteriors al seu subministrament, ja que no deixen de ser virus vius.
El tercer tipus, més recent que els anteriors, de vacunes antivíriques en ús, són les vacunes recombinants, que estan constituïdes per una proteïna de la superfície del virus que actua com a antigen i té capacitat per ella mateixa d’induir la resposta immune protectora. Per fabricar aquestes vacunes el que es fa és manipular genèticament cèl·lules de bacteris o d’altres organismes per forçar-les a sintetitzar la proteïna del virus en qüestió. Llavors es cultiven les cèl·lules productores de les molècules de la proteïna del virus, es purifiquen aquestes proteïnes i es fabriquen les dosis de vacuna, moltes vegades afegint un altre component químic –anomenat adjuvant- que potenciarà la capacitat d’induir la resposta immune protectora. La vacuna contra el virus de l’hepatitis B és d’aquest tipus, i molt eficaç, per cert. Aquestes vacunes recombinants les podem assimilar a les vacunes inactivades pel que fa a avantatges i inconvenients.
En la darrera dècada s’han dissenyat altres formes de vacunes que encara no tenen ús en humans, tot i que algunes d’elles sí que ja s’utilitzen en animals d’interès veterinari. Entre aquestes destaquen les vacunes de vectors. Aquí el punt de partida són virus no patògens en humans o que, fins i tot, s’han utilitzat com vacunes que s’han provat efectives contra altres malalties víriques humanes. És el cas de la vacuna atenuada que ha permès l’eradicació de la verola a nivell de tot el món. Aquest virus de partida es modifica genèticament per tal que expressi en la seva superfície una proteïna del patogen contra el qual volem protegir. L’objectiu és que quan utilitzem aquest virus ‘híbrid’ o ‘quimera’ com a vacuna induirem, o això esperem, una resposta protectora contra el virus patogen. D’alguna manera aquestes vacunes de vectors són equiparables a les vacunes atenuades clàssiques.
Una darrera forma de ‘vacuna de nova’ generació són les vacunes constituïdes ras i curt per un àcid nucleic del virus en el qual hi ha el gen codificador d’una proteïna d’aquest virus. L’objectiu és que, quan s’injecti intramuscularment aquesta vacuna, les nostres cèl·lules sintetitzin elles mateixes la proteïna del virus (l’antigen) a partir de la informació genètica de la vacuna i que, llavors, el nostre organisme reaccioni amb una resposta immune protectora.
Doncs bé, ara ja estem en condicions d’entendre els tipus de vacunes que avui dia s’estan desenvolupant contra les infeccions pel SARS-CoV-2.
TITULARS:
Les vacunes provoquen artificialment una resposta immune protectora contra l’agent infecciós sense causar els efectes patològics que produiria la infecció natural per aquest agent.
Una propietat essencial de cada vacuna concreta és la durada de la memòria protectora que indueixen.
Existeixen diversos tipus de vacunes antivíriques, que es distingeixen per la seva composició.
Les vacunes utilitzades correntment en humans són les de virus inactivats, les de virus vius atenuats i les constituïdes només per una proteïna del virus.