La próxima generación de vacunas

El poder de las vacunas

Desde su invención en el siglo XIX.^th siglo, las vacunas han supuesto una enorme revolución sanitaria. En parte, redujeron drásticamente la mortalidad por enfermedades mortales, y no menos Se han salvado más de 154 millones de vidas en los últimos 50 años, según la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Las vacunas también han erradicado por completo la terrible enfermedad que era la viruela, que se estima que ha matado a 500 millones de personas en los últimos 100 años de su existencia.

El próximo en ser cortado podría ser la polio, con los últimos focos de polio endémica en Pakistán y Afganistán. La polio solía matar a medio millón de personas cada año antes de la vacunación.

Fuente: Fuente: Revista de salud pública de Delaware

Y, por supuesto, la reciente pandemia ha visto a los movimientos vacunales y antivacunas a la vanguardia del discurso público, con la tecnología de vacunas de ARNm haciendo una entrada espectacular en el mercado y la concienciación pública.

A pesar de estos éxitos, las enfermedades infecciosas siguen representando alrededor del 40% de todas las muertes registradas en el mundo. En parte, esto se debe a una cobertura de vacunación insuficiente en los países pobres en desarrollo, pero también a que algunas enfermedades aún se resisten al esfuerzo de desarrollar vacunas contra ellas.

Esto podría cambiar gracias a la convergencia de muchas tecnologías nuevas para crear una nueva generación de vacunas.

Fuente: Phrma

Cómo funcionan las vacunas

El principio básico de una vacuna es "entrenar" al sistema inmunológico antes de que se enfrente a una enfermedad peligrosa causada por un virus o una bacteria (el patógeno).

Esto funciona presentando al cuerpo una parte de la bacteria o virus patógeno (“que causa la enfermedad”) (el antígeno) o el patógeno completo, que muere o se debilita para que no pueda causar la enfermedad.

Una vez completado, el sistema inmunitario del cuerpo comienza a desarrollar proteínas llamadas anticuerpos. Estos anticuerpos se conectan a partes específicas del patógeno o antígeno, reconociéndolo de la misma manera que funciona una llave y una cerradura.

Fuente: Cusabio

Es la especificidad de la interacción antígeno-anticuerpo lo que permite que el anticuerpo neutralice el patógeno y proteja a la persona contra la enfermedad.

También puedes ver este vídeo de 3 minutos que anima estos principios básicos de la vacunación:

Para algunas enfermedades, como la viruela, esto funcionó tan bien que logramos exterminar completamente la enfermedad.

Pero otros son más complicados. Estos son algunos de los métodos que los patógenos pueden utilizar para escapar de las vacunas y del sistema inmunológico:

• Antígenos muy variables. Esta es la estrategia que utilizan los virus de la gripe y del resfriado común, con tantas variantes que cada año, la gripe estacional es una enfermedad “nueva” desde el punto de vista de las vacunas y del sistema inmunológico.
• Baja concentración y ocultación.. Algunas enfermedades son muy buenas para esconderse del sistema inmunológico. Suelen causar enfermedades crónicas, pero si el sistema inmunológico no puede detectarlas, la vacunación es menos útil o puede que no funcione en absoluto.
• Neutralizar el sistema inmunológico. En particular, así es como funciona el VIH, atacando directamente los sistemas productores de anticuerpos del cuerpo.
• Atacar rápidamente. Algunas enfermedades atacan tan rápido que el cuerpo no tiene tiempo de reaccionar y producir suficientes anticuerpos a tiempo. Este es un problema notable en enfermedades muy agresivas y mortales como el Ébola.

Los próximos objetivos de la vacunación

Infecciones crónicas

Como se mencionó anteriormente, un segmento de enfermedades que en general se ha resistido a los esfuerzos por desarrollar vacunas son las enfermedades crónicas.

Debido a que estas enfermedades evolucionaron para crear una infección que se mantiene por debajo de un umbral que desencadenaría una respuesta inmune eficiente, es difícil crear una vacuna que funcione. Esto incluye algunos de los principales asesinos globales.

Malaria

En 249 se produjeron 2022 millones de casos de malaria, lo que provocó alrededor de 600,000 muertes al año, la mayoría de ellas niños menores de 5 años. Esta es también una enfermedad muy debilitante, que conduce a la pérdida de días escolares y laborales, pérdida de energía, ingresos y oportunidades económicas, todo lo cual es una causa y un empeoramiento de las malas condiciones económicas.

Por ejemplo, en Mozambique, La malaria fue la causa del 45% de las consultas ambulatorias y del 24% de los ingresos hospitalarios en 2015..

“El costo doméstico medio asociado con la malaria no complicada representa entre el 10% (1.63 dólares EE.UU.) y el 21% (3.46 dólares EE.UU.) del gasto mensual de una familia en Zambézia, mientras que el costo de un caso grave (64.90 dólares EE.UU. y 81.08 dólares EE.UU.) XNUMX) excede el gasto medio mensual per cápita en más de tres veces”.

Revista de malaria

La malaria es causada por un parásito que se esconde en el hígado del paciente y se transmite a través de las picaduras de mosquitos. También tiene más de 60 genes de antígenos variables y cambia entre ellos para esconderse más del sistema inmunológico.

Hasta hace poco, ha sido difícil desarrollar una vacuna contra la malaria, lo que ha llevado a que el principal esfuerzo para controlar las enfermedades se centrara en atacar a los mosquitos. Los fármacos también son una posibilidad, pero el parásito tiende a desarrollar resistencia contra moléculas que antes eran eficaces.

Vacunas finalmente disponibles

En 2021, la OMS recomendó el uso generalizado de la RTS, una vacuna contra la malaria para niños de las zonas afectadas, producida por el gigante farmacéutico. GSK. En 2023, una segunda vacuna contra la malaria (R21/Matrix-M), creada por la Universidad de Oxford, fue aprovado.

Ambas vacunas aprobadas contra la malaria no evitan completamente la enfermedad, pero reducen radicalmente la gravedad de los síntomas y el riesgo de muerte. Estas vacunas utilizan proteínas artificiales y partículas similares a virus.

Entre los candidatos a vacunas nuevas y más eficientes se encuentra la vacuna PfSPZ, que está siendo desarrollada por Sanaria. Ahora se encuentra en la fase 2 de ensayos clínicos y utiliza una versión genéticamente modificada del parásito completo.

"Sólo las vacunas con esporozoitos de P. falciparum de Sanaria han logrado una eficacia >90% contra infecciones controladas de malaria humana"

Sanaria

 VIH / SIDA

VIH, el virus que causa el SIDA, infectó a 39 millones de personas en 2022, provocando 630,000 muertes. Si bien los pacientes pueden experimentar una menor mortalidad y una mayor calidad de vida mediante el uso de medicamentos contra el VIH, la cura y erradicación de la enfermedad probablemente requerirán una vacuna.

Al atacar las células CD4, una parte del sistema inmunológico, el virus logra evitar la detección hasta que es demasiado tarde.

Fuente: Revista de salud pública de Delaware

Ha sido muy difícil desarrollar una vacuna y aún no está claro cuál funcionará.

Entre los esfuerzos notables y las posibles curas en desarrollo se encuentran:

• Gilead anticuerpos neutralizantes (Teropavimab + zinlirvimab).
• Red de ensayos de vacunas contra el VIH 4 candidatos en la fase 2 de ensayos clínicos.
• Iniciativa Internacional de Vacunas contra el SIDA(IAVI) y Investigación de ScrippsVirus de la estomatitis vesicular recombinante (SAAM) vector

Otros

Sería demasiado largo para abarcar todas las iniciativas de vacunas existentes. Puedes leer más sobre esto en este informe de 11 páginas.

Entre las otras enfermedades importantes sobre las que se están realizando esfuerzos activos para desarrollar una vacuna contra ellas se encuentran:

• Dengue
• Anquilostoma
• Leishmaniasis
• Citomegalovirus (herpes)
• La enfermedad de Lyme
• Herpes Zoster

Infecciones agresivas

Nuevas enfermedades y patrones agresivos de infección pueden saturar el sistema inmunológico y provocar tasas de mortalidad muy altas en pacientes infectados.

Un ejemplo es el ébola y otras fiebres hemorrágicas, con tasas de mortalidad de entre el 30 y el 50 %. Actualmente existen dos vacunas contra el ébola: la de Merck. Ervebo Aprobado en 2019, y Johnson & Johnson Zabdeno+Mvabea.

Por supuesto, otro ejemplo es el coronavirus, causante de la pandemia de COVID-19, pero también de los anteriores brotes mortales de Síndrome respiratorio por coronavirus de Oriente Medio (MERS-CoV) y 2002 2004- Síndrome respiratorio agudo severo (SRAS).

Nueva tecnología de vacunas

Las generaciones anteriores de vacunas se basaban en algunas técnicas, como el uso de una parte debilitada del virus/bacteria, una versión completa muerta del mismo, solo fragmentos o, más recientemente, el antígeno expresado en otro vector mediante modificación genética.

Las biociencias modernas presentan ahora muchos modos potenciales de vacunación nuevos.

Vacunas de ARNm

Ampliamente promovidas y adoptadas muy rápidamente debido a la pandemia de COVID-19, las vacunas de ARNm tienen una poderosa ventaja sobre las vacunas tradicionales.

En lugar de encontrar lentamente cómo inactivar de forma segura un virus o cómo modificar eficientemente otro vector, puede "programar" directamente una cura en sólo 3 o 4 semanas. Esto se debe a que el código de ARNm se puede escribir directamente una vez que se conoce el genoma del virus objetivo, algo que se logró en la primera semana de identificación de Covid-19.

Existieron otras vacunas COVID durante la pandemia, pero el rápido ciclo de desarrollo de las vacunas de ARNm las convirtió en la solución perfecta para una nueva enfermedad.

Actualmente se están desarrollando más vacunas de ARNm, especialmente por parte de las dos empresas que más se beneficiaron de las ventas de vacunas de ARNm durante la pandemia.

• Moderna está desarrollando vacunas de ARNm para el coronavirus, la gripe y también  VSR, Zika, VIH, virus de Epstein-Barr, Virus varicela zóster (VZV), norovirus, enfermedad de Lyme y citomegalovirus.
• BioNTech, el socio de Pfizer, también está activo, con vacunas de ARNm en desarrollo que cubren el herpes zóster, la malaria, el Mpox, el VHS, la tuberculosis y la gripe.

Vacunas de ácido nucleico

Si bien técnicamente las vacunas de ARNm son una subcategoría de las vacunas de ácido nucleico, la tecnología es más amplia e incluye algunos otros tipos potenciales de vacunas.

La primera son las vacunas de ADN, que utilizan una molécula de ADN en lugar de ARN. Actualmente se están probando más de 160 vacunas de ADN diferentes en ensayos clínicos en humanos en los Estados Unidos. Se estima que el 62% de estos ensayos están dedicados a vacunas contra el cáncer y el 33% se aplican a vacunas contra el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH).

Cultivo de vacunas en granjas

Estamos acostumbrados a pensar que las vacunas son partes completas o completas de un virus/bacteria. Incluso las vacunas basadas en antígenos se producen multiplicando este antígeno en organismos unicelulares.

Pero esto podría cambiar con el progreso de la modificación genética, con la esperanza de algún día producir material para vacunas de la misma manera que cultivamos alimentos.

Las vacunas de origen vegetal podrían cultivarse en campos abiertos o en invernaderos. Esto reduciría radicalmente los costes de producción.

El problema es que la mayoría de los antígenos no se producirán en las plantas como lo harían en las bacterias o los virus, debido a la diferente bioquímica celular, en particular los azúcares añadidos a las proteínas.

Un campo más prometedor que el cultivo de vacunas en plantas como el maíz o el trigo es el uso de microalgas. La tecnología está empezando a utilizarse ahora en vacunas para animales y La pared celular de la microalga proporciona una “cápsula” preexistente que hace que la vacuna sea comestible en lugar de necesitar purificación e inyección.

Organopartículas

Cambiar la tecnología fundamental de producción de vacunas no es la única forma de mejorar las vacunas.

Por ejemplo, la mayoría de las vacunas utilizan “coadyuvantes”, compuestos químicos que estimulan el sistema inmunológico. Sin embargo, pueden provocar efectos secundarios no deseados, ya que estimulan TODAS las reacciones inmunitarias, no sólo las previstas por la vacuna.

En cambio, una publicación reciente de un equipo de investigación del MIT podría haber encontrado una solución para aumentar la eficacia de la vacuna mediante el uso de un nuevo tipo de adyuvante que aprovecha la nanotecnología.

Utilizaron una nanopartícula de estructura organometálica (MOF), que actúa como adyuvante, estimulando una reacción inmune específica en lugar de una reacción generalizada como con los adyuvantes clásicos. Hablamos de este descubrimiento con más detalle en nuestro artículo “Impulsar la eficacia de la vacuna mediante nanopartículas organometálicas"

Vacuna contra la gripe mixta

Un ciclo de desarrollo más potente o más rápido aún podría dejar a virus muy variables como la gripe estacional libres de una vacuna perfectamente eficiente.

Esto se debe a que estas vacunas se dirigen a antígenos que son muy variables, lo que permite que el virus escape rápidamente de la inmunidad adquirida.

Los investigadores ahora están descubriendo que pueden obligar al sistema inmunológico a concentrarse en otras secciones menos variables del virus. Discutimos cómo se hizo esto combinando 80,000 versiones mutadas del virus de la gripe en nuestro artículo "Las vacunas contra la gripe se pueden aplicar en la oscuridad: los científicos buscan arrojar luz sobre un nuevo enfoque.

Mejor logística y entrega

Otras mejoras que podrían realizarse en materia de vacunas están relacionadas con la logística y los métodos de administración. Muchas campañas de vacunación surgen de la logística, el almacenamiento en frío, la necesidad de que los profesionales médicos inyecten la vacuna, etc.

Por ejemplo, Los investigadores de Cambridge encontraron una forma de atrapar partículas virales en un capa ultrafina de azúcar glass, permitiendo el almacenamiento a temperaturas de hasta 113°F durante seis meses.

Como se mencionó anteriormente, una vacuna a base de algas podría administrarse por vía oral, como una pastilla de vitaminas.

Otra opcion podria ser parches de microarrays de vacunas (MAP de vacunas), también conocidos como parches de microagujas. Esta opción sin inyecciones es indolora y podría mejorar tanto los desafíos logísticos como el cumplimiento, al tiempo que agiliza la administración de las vacunas.

Registros digitales de vacunas

Por último, la tecnología podría ayudar a controlar el estado de vacunación de personas individuales y de toda la población. Los registros digitales pueden ayudar a los responsables de la toma de decisiones a diseñar mejores campañas de vacunación, anticipar epidemias y mejorar las tasas de vacunación.

Vacunas contra enfermedades no transmisibles

Si bien probablemente no sean técnicamente “vacunas”, hay muchos tratamientos nuevos similares a vacunas en desarrollo que buscan prevenir la muerte modificando la química del cuerpo o el sistema inmunológico.

Vacunas contra el cancer

A medida que el cáncer se está convirtiendo rápidamente en una causa de muerte mayor que las enfermedades infecciosas en todo el mundo, mejores tratamientos son cada vez más importantes.

Técnicamente, ya existen algunas vacunas contra el cáncer inducido por enfermedades infecciosas, como el VPH y la hepatitis B.

Otra categoría son las vacunas terapéuticas contra el cáncer. Buscan hacer que el sistema inmunológico reaccione a las células cancerosas como lo haría ante un patógeno infeccioso.

Esto se hace induciendo la reacción inmune contra los antígenos presentes en las células cancerosas.

Ya se han aprobado varias vacunas contra el cáncer para Cáncer de próstata y vejiga, así como melanoma..

Se están desarrollando más para casi todos los tipos de cáncer., especialmente los que son resistentes a las terapias disponibles actualmente, como el cáncer de páncreas.

Vacunas antienvejecimiento

Una posibilidad para combatir el envejecimiento es la creación de células madre pluripotentes inducidas (iPS), con un enorme potencial para reparar y rejuvenecer los tejidos del cuerpo. Esta reprogramación podría lograrse mediante una reprogramación genética transitoria, basada en un método basado en ARNm.

Este método es muy similar a las vacunas de ARNm, excepto que el objetivo no es crear inmunidad sino modificar temporalmente la célula objetivo.

Analizamos la reprogramación celular transitoria y otras tecnologías potenciales antienvejecimiento en nuestro artículo "El envejecimiento es parte de la vida, eso no significa que no podamos luchar.

Vacuna contra el Alzheimer

Con el envejecimiento de la población, el Alzheimer es un problema de salud pública cada vez mayor.

La compañia americana vaxxinidad informaron ensayos exitosos de fase 2 de UB-311, dirigidos a formas beta amiloides tóxicas en el cerebro, que no solo desencadenaron una respuesta inmune sino que también demostraron seguridad.

Muchos otros potenciales Alzheimer las vacunas están en ensayos, mientras que otros se dirigen a las proteínas amiloides, además de a la proteína tau o inflamación.

Diabetes

La diabetes tipo 1 es una enfermedad autoinmune en la que el sistema inmunitario ataca las células productoras de insulina del páncreas. Por lo tanto, es lógico que una "vacuna" que module la inmunidad pueda prevenir esta enfermedad.

Macrogénica TZIELD fue aprobado en 2022 y reduce el riesgo de desarrollar diabetes tipo 1. Si bien no es infalible, este es un gran paso para evitar por completo que algún día se desarrolle la enfermedad o revertir los daños que causa.

Vacunas contra la inflamación

Una vacuna dirigida Las citoquinas humanas, un factor clave en el asma, se inventaron en 2023.. Otras “vacunas” (en realidad anticuerpos monoclonales) dirigidas a la psoriasis también están en desarrollo.

Se están realizando avances similares en el manejo de la inflamación y los trastornos autoinmunes, y muchas vacunas candidatas también se dirigen a las citoquinas, que incluyen:

• Esclerosis múltiple, con una vacuna candidata desarrollada en la Universidad de Chicago.
• Enfermedad inflamatoria intestinal (EII)/enfermedad de Crohn, con muchos métodos terapéuticos potenciales
• Nanovacunas contra la artritis reumatoide.

Empresas de Vacunas

1. BionTech (BTNX)

BioNTech está redoblando su apuesta por la tecnología que constituye el núcleo de su negocio. La empresa detrás de la vacuna Covid mRNA vendida por Pfizer está utilizando ahora el dinero obtenido durante la pandemia para ampliar ampliamente su oferta.

Actualmente está desarrollando vacunas de ARNm contra el herpes zóster, la tuberculosis, la malaria, el VIH y el virus del herpes. Esto la convierte en una empresa líder en el campo de las vacunas de ARNm, sólo superada por su competidor Moderna (ARNm) desarrolla más vacunas de ARNm que BioNTech.

BioNTech también está explorando el potencial del ARNm para el cáncer, con  12 productos candidatos diferentes para el tratamiento del cáncer en su cartera.

Fuente: BionTech

Finalmente, también tiene en su cartera de I+D algunas terapias celulares y otros tratamientos potenciales contra el cáncer sin ARNm.

El ARNm ha supuesto una revolución en la terapia de la infección viral. BioNTech cuenta con que el ARNm suponga una revolución igualmente masiva en oncología.

Con presencia en todo el espectro de posibles vacunas de ARNm, tanto para enfermedades infecciosas como para el cáncer, BioNTech ofrece a los inversores exposición a ambos.

2. Inmática

Immatics busca reprogramar el sistema inmunológico para atacar las células cancerosas, lo que lo convierte en líder en “vacunas” contra el cáncer. también llamadas terapias TCR.

Se requieren dos pasos fundamentales:

• elegir un verdadero objetivo del cáncer que se exprese de forma natural y específica en niveles significativos en el tumor.
• desarrollar el TCR potente y adecuado que reconozca específicamente el objetivo del cáncer seleccionado con una reactividad cruzada mínima o nula con tejidos sanos.

Fuente: Inmática

La línea de investigación y desarrollo de la empresa se divide entre terapias en las que se recolectan células para cada paciente (autólogas) y terapias “listas para usar” (heterólogas).

La empresa ha establecido una sólida línea de asociaciones, incluidas BMS, Moderna y Editas.

Fuente: Inmática

La asociación con Moderna para una “colaboración estratégica multiplataforma” se estableció a finales de 2023.

Los productos de Immatics aún están en una etapa temprana, pero tienen un potencial enorme, algo claramente reconocido por líderes de la industria como BMS y Moderna.

Las terapias candidatas de la compañía se dirigen al melanoma y al cáncer en los ovarios, pulmones, útero, vejiga, cabeza y cuello, así como otros tipos de cánceres sólidos.

Conclusión

La vacunación ha cambiado el mundo y ha salvado cientos de millones de vidas. Y pronto podría tener un impacto igualmente grande, potencialmente eliminando enfermedades mortales que han plagado a la humanidad durante eones.

También podríamos ver relativamente pronto la aparición de nuevos tipos de vacunas. Algunos aprovecharán las nuevas tecnologías para combatir enfermedades que hasta ahora no estaban dirigidas a las vacunas. O fabricar vacunas que no requieran inyecciones, sean indoloras, comestibles, más baratas y que puedan almacenarse a temperatura ambiente.

Por último, nuestra comprensión cada vez más profunda del sistema inmunológico y de los mecanismos de la inflamación podría abrir el camino a “cuasi-vacunas” que prevengan o curen enfermedades tan variadas como el Alzheimer, el asma o la diabetes.