Se utilizan diferentes tecnologías en el proceso de creación, fabricación y almacenamiento de una vacuna y luego en el proceso de vacunación , dependiendo en particular del agente infeccioso a combatir. El mecanismo de acción de una vacuna se refiere a las interacciones bioquímicas mediante las cuales actúa una vacuna para conferir inmunidad al organismo inoculado. El desarrollo a gran escala de virus de ARN , como el SARS-CoV-2 , responsable del Covid-19 en 2020, ha decidido que muchos funcionarios de salud pública trasladen ciertas tecnologías de vacunación de la etapa experimental a la operativa.
La OMS y casi todas las agencias europeas de salud pública evalúan positivamente el balance beneficio / riesgo de estas nuevas tecnologías. Esto último también da lugar a interrogantes a largo plazo, y diversos estudios independientes apuntan a los riesgos que podrían afectar este equilibrio, entre los que se encuentran la mutagénesis insercional (cáncer), la inmunotoxicidad (enfermedad autoinmune) y la recombinación (creación de nuevo virus).
Al igual que el virus de la familia de los coronavirus, el virus patógeno considerado en este artículo es un virus de ARN envuelto en un caparazón en el que se incrustan varias copias de una denominada proteína de superficie. Esto permite que el virus se ancle y libere su material genético en la célula recién infectada. Como ocurre con cualquier vacuna, el principio es la producción de anticuerpos dirigidos contra esta proteína.
El material genético guarda el secreto de la fabricación de proteínas, siendo estas últimas las protagonistas de todos los procesos biológicos que tienen lugar en las células. En el caso de la especie humana, el material genético es ADN . A partir del ADN, la producción de proteínas es indirecta ( transcripción seguida de traducción ) y tiene lugar a través de una molécula intermedia llamada ARN. El material genético de algunos virus es ADN y de otros ARN (como es el caso de los coronavirus). La idea de las vacunas es entonces preparar el sistema inmunológico para que tenga un conjunto de anticuerpos dirigidos específicamente contra el virus, incluso antes de que el organismo se contamine.
Para una presentación general y completa sobre virus , vacunas y vacunación, el lector se remitirá a los artículos dedicados a cada uno de estos temas.
Las vacunas son de diferentes tipos. Aquí se tratan los mecanismos que implementan dos generaciones de vacunas en función del predominio o no de la traducción genética: las llamadas vacunas convencionales y las llamadas vacunas génicas , de las que forman parte las vacunas de ARN y las vacunas de vectores recombinantes.
Todas las vacunas convencionales (en el sentido de la frase anterior) tienen en común que no utilizan la maquinaria de traducción específica de la célula para su propio beneficio .
Varias de estas vacunas implican la inoculación de todo el virus, contra el cual se pretende preparar el sistema inmunológico . Para evitar que la vacuna cause una enfermedad, primero se inactivará por medios químicos o físicos, o se atenuará mediante métodos que reduzcan su capacidad de infectar a la temperatura corporal. La desventaja de las vacunas inactivadas es su baja eficacia, lo que justifica la repetición de inyecciones o la adición de adyuvantes para estimular la respuesta inmune. La vacuna contra la tos ferina y el CoronaVac contra Covid-19 son de este tipo. En cuanto a las vacunas vivas atenuadas, su inconveniente es que, al no estar muertas, pueden suponer riesgos para las personas inmunodeprimidas, en particular como consecuencia de una patología o tratamiento. La BCG contra la tuberculosis y la MMR contra el sarampión, las paperas y la rubéola son de estas vacunas.
Cuando no se inocula toda la vacuna, sino solo una de sus proteínas, por ejemplo, la proteína de superficie, se denomina vacuna de proteína recombinante . La proteína está hecha de la fracción de material genético que la codifica (el gen) que es capaz de multiplicarse a gran escala. La multiplicación se realiza en el laboratorio en células receptoras (bacterias, levaduras, células animales, etc.). La vacuna contra la hepatitis-B y la Novavax vacuna contra Covid-19 son de este tipo.
Al igual que ocurre con las vacunas inactivadas y atenuadas, este tipo de vacuna convencional no moviliza la maquinaria celular del cuerpo humano para operar, ya que moviliza la de las células en el laboratorio.
A diferencia de las vacunas convencionales, la vacuna de ARN es del llamado tipo genético . Esta tecnología consiste en inocular en los tejidos no el virus (o una de sus proteínas) sino su material genético, en este caso ARN, o al menos parte de este material. La idea es que las proteínas inmunogénicas sean producidas directamente por las células de la persona que está tratando de proteger.
El ARN viral usa un transportador, llamado vector , para ingresar a la célula. Es una pequeña cápsula de grasa, llamada nanopartícula en virtud de sus dimensiones de unas mil millonésimas de metro. Éste libera su material genético tras haberse fusionado con la membrana plasmática interpuesta entre el interior de la célula y el medio extracelular ; al final del cual la célula toma en cuenta la fracción de ARN viral y traduce la proteína correspondiente a esta fracción.
La primera autorización pública general para una vacuna de este tipo se otorgó en 2020, con las vacunas contra Covid-19 comúnmente conocidas como Pfizer - BioNTech y Moderna . En 2020 se encuentran en ensayos clínicos otras vacunas de este tipo (contra la gripe y la rabia) .
Este tipo de vacuna también es una vacuna genética, pero el material genético es ADN y no ARN. El vector no es una nanopartícula, sino un virus secuestrado y explotado por su capacidad natural de inyectar su material genético en las células, y en este sentido se dice que es recombinante . Los virus de ADN de las primeras vacunas genéticas de este tipo en el mercado, seleccionados por su baja nocividad (condiciones simples similares a la gripe ) se denominan adenovirus .
Pero es imposible insertar ARN (el del coronavirus que podemos protegernos, por ejemplo el SARS-Cov2), en el ADN (el del vector).
Por tanto, es necesario de antemano transcribir el lenguaje genético contenido en el ARN al lenguaje genético contenido en el ADN, y esta transcripción es posible gracias a una enzima viral llamada transcriptasa inversa . Realizada en el laboratorio, esta retrotranscripción permite recuperar la versión de ADN del virus, de la que extraeremos la parte que queramos insertar en el ADN del vector para obtener el ADN a inyectar, también conocido como recombinante. .
Durante la vacunación, nuestras células no se contentarán con traducir el material genético recibido, sino que lo transcribirán en ARN y luego lo traducirán en proteínas.
La vacuna comúnmente conocida como Astrazeneca es una vacuna de vector recombinante. Se dice que no es replicativo porque los genes responsables de su replicación han sido descartados de su material genético. En 2020 se encuentran en ensayos clínicos vacunas de este tipo contra la influenza .
Las tecnologías de última generación aportan beneficios en términos de eficiencia y adaptabilidad. La evaluación positiva de su balance beneficio / riesgo está respaldada por la OMS y por las agencias europeas de salud pública, a veces con algunas reservas. Al mismo tiempo, alertadas por el hecho de que estas tecnologías se han beneficiado de una autorización de comercialización temporal sin completar la fase III , ciertas asociaciones independientes como CRIIGEN o AIMSIB argumentan que las tecnologías no tienen todos los mismos riesgos ya que algunas utilizan la maquinaria celular. y otros no. Sobre esta cuestión, CRIIGEN, por ejemplo, ha reunido mucho trabajo en un informe pericial que publicó en septiembre de 2020.
Si se conocen los efectos a largo plazo de las vacunas convencionales (mencionado anteriormente), el caso de las vacunas genéticas es menor bien conocido.
Según los estudios a los que se hace referencia en este apartado, la entrada de ADN en el núcleo celular, que también contiene el ADN de nuestros cromosomas , presenta riesgos. En estos estudios, los virus modificados genéticamente introducidos en el núcleo celular mediante vectores recombinantes se utilizan para terapia génica . Estas pruebas muestran que el lugar donde puede tener lugar una posible inserción no es controlable, lo que puede provocar leucemia cuando el gen se inserta en un oncogén . Este riesgo, llamado mutagénesis insercional , demostrado en varios otros estudios, difícilmente puede pasarse por alto cuando se vacuna a gran escala con un virus vector recombinante.
Los ensayos de inmunoterapia y vacunación, incluida la entrega de material genético utilizando adenovirus como vectores recombinantes, han dado lugar a respuestas inmunitarias no deseadas o han deteriorado la eficacia de la vacuna. Este tipo de respuesta, llamada inmunotoxicidad , varía, en los ensayos de terapia génica, desde enfermedades autoinmunes hasta respuestas inflamatorias graves, incluida la muerte.
Los riesgos mencionados en la sección anterior requieren precaución. Pero los riesgos cambian de escala cuando pasamos a la vacunación masiva de poblaciones . Porque entonces surge la pregunta de lo que se llama recombinación de virus de la misma naturaleza y de la misma familia, es decir, el intercambio mutuo de piezas. La virulencia de los virus así creados, conocidos como recombinantes , puede entonces ser desconocida, como lo demuestra el episodio del virus recombinante H1N1 en 2009, resultado de una triple recombinación (gripe aviar, gripe porcina y gripe humana).
La recombinación viral, que ocurre cuando dos virus infectan la misma célula al mismo tiempo, no es exclusiva de las vacunas genéticas. Lo que es probabilidad. Porque cuando, a los efectos de la vacunación, el material genético de una vacuna gen se inyecta voluntariamente en una célula posiblemente infectado, entonces la probabilidad de que la vacuna genética recombina material con las infectar material aumenta genéticos , .
La probabilidad de un riesgo severo por la ocurrencia de tal serie de eventos (misma célula, mismo tipo de virus, recombinación, virulencia) es extremadamente baja. Pero incluso si esta probabilidad es 10 -7 o -8 a nivel individual, es decir, ocurre para uno de cada 10 o 100 millones de individuos, no es a nivel individual que debemos razonar. Porque si cientos de millones, incluso miles de personas son vacunadas, la probabilidad de recombinación se multiplica por tanto , .
Por lo tanto, el riesgo debe considerarse no a nivel del individuo sino a nivel de la población, y esta cuestión de escala no debe pasarse por alto en la evaluación del riesgo. En este sentido, la epidemia de Covid-19 que apareció en 2019 ha demostrado que la propagación de un nuevo virus a todos los continentes puede ser muy rápida.
La evaluación de este riesgo destaca la importancia de la fase III.