Nanovacunas, una estrategia innovadora en la lucha contra las enfermedades respiratorias emergentes

I.B. Nancy Joseline Ontiveros Euán, Q.F.B. Adrián Misael Torres Martínez y Dr. Ángel G. Alpuche Solís. Laboratorio de Biología Molecular de Plantas, IPICYT y LANBAMA.

¿Por qué no podemos bajar la guardia contra las enfermedades 

respiratorias?

La influenza española en 1918 causó cerca de 40 millones de muertes en una época que no existía una vacuna contra esta enfermedad, y el COVID-19 en un poco más de 5 años produjo 780 millones de casos con más de 7 millones de muertes en el mundo. Estas enfermedades respiratorias fueron causadas por virus de RNA, material genético que puede cambiar (mutar) cada año y evadir la respuesta inmune que pudiera generar una persona, por lo que se deben actualizar las vacunas anualmente.

¡Sigue nuestro canal de WhatsApp para más noticias! Únete aquí

¿Cómo se transmiten estas enfermedades? 

Las vías respiratorias son la entrada principal para numerosos virus como el de la influenza o el SARS-CoV-2. Estos ingresan por medio de aerosoles al cuerpo a través de la nariz o la garganta, donde comienzan a multiplicarse y afectan las vías respiratorias superiores. Si la infección avanza, puede llegar hasta los pulmones y provocar cuadros más graves. Debido a su capacidad de afectar con mayor severidad a grupos como niños, adultos mayores y personas con enfermedades crónicas, los virus respiratorios siguen siendo un reto importante para la salud pública.

¿Cómo podemos prevenir su transmisión?

Las vacunas han sido la herramienta más efectiva para salvar vidas y controlar a los virus respiratorios. Inicialmente se aplicaban virus inactivados o atenuados, luego se empezaron a aplicar proteínas externas aisladas de los virus y recientemente proteínas producidas por tecnología de ADN recombinante para reducir reacciones secundarias como fiebre y malestar en general. Sin embargo, las vacunas tradicionales no siempre logran estimular una respuesta inmune de una manera suficientemente fuerte, lo que ha impulsado el desarrollo de nuevas estrategias como las nanovacunas.

¿Qué son las nanovacunas?

Las nanovacunas representan una nueva generación de vacunas desarrolladas a partir de los avances de la nanotecnología. Se caracterizan por el uso de nanopartículas, estructuras de tamaño muy pequeño, que permiten mejorar la estabilidad de los componentes que están en una vacuna (antígenos) y generan una respuesta inmune. Los antígenos virales son las sustancias ajenas al cuerpo que enseñan al sistema inmunitario a reconocer y protegerse del virus. Hay nanomateriales que guían al antígeno con mayor precisión a las células inmunitarias, y generar respuestas de defensa más duraderas (anticuerpos).

La unión de una nanopartícula con una proteína viral, permite generar una respuesta inmune más eficiente y requerir de menos dosis de vacuna o menos refuerzos. Las nuevas variantes de virus como el SARS-CoV-2 o la influenza aviar, hacen necesario el contar con vacunas más eficaces.

¿Y cómo funcionan las nanovacunas?

Las nanopartículas tienen un tamaño muy similar al de los virus, por lo que pueden actuar como vehículos que se trasladan a zonas como el sistema linfático y liberan de forma controlada los componentes de la vacuna en el cuerpo, lo que favorece una mejor respuesta del sistema inmunitario. Estas pueden estar compuestas por una amplia variedad de materiales, desde metales como el oro hasta compuestos biodegradables como los lípidos. Cada uno ofrece ventajas particulares en cuanto a estabilidad, seguridad y eficacia inmunológica. Por ejemplo, se han empleado nanopartículas de oro en el desarrollo de vacunas experimentales contra la influenza, la malaria e incluso algunos tipos de cáncer.

¿Qué ventajas tienen las nanovacunas?

Las nanovacunas ofrecen múltiples ventajas, entre estas, se encuentran:

Nanovacunas contra amenazas reales: COVID-19 e influenza

Actualmente, las nanovacunas ya se están probando contra virus respiratorios como la influenza y el SARS-CoV-2. Estos virus representan una amenaza constante, ya que tienen una capacidad alta para cambiar (mutar) y evadir el sistema inmunitario y en algunas ocasiones transmitirse en una frecuencia mayor y con un mayor porcentaje de mortalidad.

COVID-19: es una enfermedad infecciosa causada por el coronavirus SARS-CoV-2, identificado por primera vez en Wuhan, China, a finales de 2019. Este virus se transmite principalmente a través de aerosoles cuando una persona infectada tose, estornuda o habla, aunque también puede propagarse por contacto con superficies contaminadas. Se caracteriza por síntomas como fiebre, tos seca, fatiga y pérdida del gusto u olfato. 

Actualmente, varias nanovacunas están aprobadas contra el COVID-19. Entre ellas destacan:

Estas nanovacunas han demostrado alta eficacia (previenen 9 de cada 10 casos graves) y pueden modificarse fácilmente para combatir nuevas variantes del virus.

Influenza: La influenza es una infección respiratoria causada por virus que se transmite fácilmente al toser o estornudar. Sus síntomas incluyen fiebre, tos, dolor de garganta, dolores y cansancio. Existen cuatro tipos de virus de influenza, pero los tipos A y B los que causan epidemias estacionales como el A(H1N1) y A(H3N2). Algunas nanovacunas ya están aprobadas y otras se encuentran en ensayos clínicos, por ejemplo, Inflexal®V, basada en partículas similar al virus y ya está autorizada en Europa, y otras siguen en prueba, como NasVax VaxiSome™, basada en estructuras microscópicas de grasa conocidas como liposomas.

¿Pueden las nanovacunas usarse contra el cáncer y otras enfermedades?

Imagina la posibilidad de que una simple inyección ayude a tu cuerpo a combatir el cáncer como si fuera un resfriado común. Esta posibilidad que parece sacada de una película está cada vez más cerca gracias a las nanovacunas.

Estas vacunas microscópicas actúan entrenando al sistema inmune. Su mecanismo es muy llamativo ya que viajan por el organismo identificando células cancerosas y enseñando a nuestras defensas a reconocerlas y atacarlas con gran precisión, sin dañar tejidos sanos.

Los avances hoy en día son prometedores, un ejemplo son las vacunas que usan un virus de plantas, el virus del guisante (CPMV) como nanovacuna y han tratado un melanoma en perros, incluso tratando metástasis eficientemente, al parecer la nanovacuna se una a una proteína de la célula cancerosa llamada vimentina y detiene la progresión de la enfermedad. Aunque aún se encuentran en desarrollo, se estima que en un futuro próximo podrían convertirse en una realidad, acercándonos al objetivo de volver el cáncer una enfermedad prevenible o controlable.

¿Hacia dónde vamos con las nanovacunas?

La tendencia en nanovacunas es el uso de una sola aplicación que podría proteger contra múltiples virus simultáneamente, con mayor duración que las vacunas tradicionales. Además, los investigadores están creando métodos más sencillos de aplicación, como parches de liberación prolongada o aerosoles nasales que eliminarían la necesidad de inyecciones.

¿Qué hace falta para que estas vacunas lleguen a todos?

Aunque el avance es prometedor, todavía hay varios retos por superar. Se debe invertir más recursos en investigación básica y aplicada, además de proveer infraestructura para su producción masiva no solo en países desarrollados sino en vía de desarrollo. Además, se deben completar pruebas de fase I, II y III con un mayor número de personas de diferentes países para garantizar que sean seguras y efectivas, así como resolver el producirlas en grandes cantidades sin que pierdan calidad o sean demasiado costosas. Otro desafío importante es asegurar que todos los países, especialmente los más pobres, puedan acceder a ellas cuando estén listas. Además, será fundamental explicar claramente cómo funcionan estas vacunas para que la gente confíe en ellas. 

¿Quieres saber más del tema? 

Escribe a los autores a los siguientes correos: nancy.ontiveros@ipicyt.edu.mx, 

adrian.torres@ipicyt.edu.mx ,

 alpuche@ipicyt.edu.mx 

¿Quieres conocer 

más del IPICYT? 

Contáctanos: comunicacion@

ipicyt.edu.mx