Guía para entender cómo funcionan las vacunas

La idea de una vacuna es simple. Una vacuna es un engaño al sistema inmune. Este es complejo y sofisticado, tan sofisticado que tiene todas las instrucciones para adaptarse y pelearle a cualquier invasor, sea bacteria, virus, o lo que sea que no debe estar ahí circulando en el organismo. Pero el sistema inmune no conoce a priori quiénes serán los posibles invasores, y ciertamente no conocía al SARS-CoV2 pero tiene un método para combinar información genética al azar en unas células especializadas (las únicas que pueden cambiar su genoma) para ir probando a ver qué funciona. El sistema inmune mezcla, prueba y aprende, tira un anticuerpo a ver si sirve, si no prueba con otro, y con otro y con otro hasta que alguno funcione y sea capaz de vencer al invasor. Cuando eso ocurre, el sistema inmune guarda esa información en su memoria, unas células especiales que cuando regresa el invasor saben cómo responder para combatirlo.

Si bien es complejo y sofisticado, el sistema inmune actúa sin importar si el invasor es el virus siniestro real de la naturaleza o solo una muestra del mismo, un fragmento inofensivo. Y eso hace una vacuna: le hace creer al sistema inmune que es el virus real para que cuando este llegue esté preparado.

¿Cómo se hacen las vacunas?¿Cómo se engaña al sistema inmune para que crea que está atacando al verdadero virus?

Las primeras vacunas –y hasta hace poco las únicas– se hicieron con el virus natural ‘inactivado’, o ‘atenuado’, es decir el virus tal cual es pero incapaz de reproducirse y hacer daño, una especie de automóvil chocado con todas sus partes pero sin poder funcionar. Al tener todas las partes, el sistema inmune le va a dar pelea sin saber si funciona o no. Las vacunas chinas de SinoPharm y SinoVac actúan así.

Las vacunas más modernas son, literalmente, fragmentos del virus. Desde el comienzo de la pandemia investigadores descubrieron que la proteína clave del virus para lograr infectar células y reproducirse es la proteína Spike (o espiga). La vida de un coronavirus es muy simple: todo lo que hace es reproducirse en millones de copias y para eso necesita la maquinaria celular de algún animal, sea murciélago o humano. Para eso requiere penetrar las células, el coronavirus lo hace a través de la proteína Spike que se ‘pega’ a una proteína de nuestras células llamada ACE-2. Cualquier modo de impedir esa unión neutraliza al virus, ya que un virus que no consigue entrar y reproducirse termina muriendo.

La neutralización se logra a través de dos mecanismos: 1) células que tratan de destruirlo apenas entra (esto se denomina respuesta celular y es poco específica, la realizan células que andan patrullando y cuando ven algo que no conocen lo atacan; 2) los anticuerpos, que son moléculas diseñadas específicamente para atacar a un invasor particular. Los anticuerpos que neutralizan al virus de la gripe común no sirven para COVID y viceversa. Una vacuna está diseñada para producir esta última respuesta, produciendo anticuerpos que interrumpen la unión coronavirus (vía Spike) – célula (vía ACE-2), es decir, anticuerpos neutralizantes.  Esta historia es por supuesto más compleja, pero lo dejamos acá.

Para producir estos anticuerpos neutralizantes entonces, lo más inteligente es enfocar al sistema inmune a producir anticuerpos contra la proteína responsable de la infección, en este caso la Spike. Y eso hicieron todos con excepción de las mencionadas SinoPharm y SinoVac.

El modo de producir la proteína Spike cambia según la modalidad de vacuna, pero el principio de funcionamiento es casi idéntico: enseñarle al sistema inmune a atacar la proteína clave del coronavirus. Es decir, y este es un punto importante, casi todas las vacunas fueron diseñadas del mismo modo, usando la misma proteína y produciendo el mismo tipo de anticuerpos.

¿Cuáles son las distintas modalidades de producción de vacunas vía la proteína Spike?

Algunos usaron la tecnología más conocida y usada en los últimos años, que incluye ‘empaquetar’ la información genética de la proteína Spike en un pseudovirus prácticamente inocuo para los humanos, los adenovirus (Ad5, Ad26, ChAd). Estos vectores virales son manipulados para eliminar genes del virus original y hacerlo inofensivo, y se le agrega la información de la proteína Spike. El empaquetado en adenovirus es esencial para la producción de la proteína en nuestras propias células. Así, estas vacunas resultan en la invasión de células con un virus que no causa daño pero logra que la maquinaria celular produzca la proteína que queremos el sistema inmune ataque. Así funcionan las vacunas de Oxford/AstraZeneca (Gran Bretaña), CanSino (China), Sputnik V (Rusia) y Johnson & Johnson (EEUU).

Hay mucha historia en el uso de esta técnica, tanto para vacunas como para terapia genética. Lo nuevo, y algo similar a esta técnica de vectores virales, son las vacunas de ARNm, que en lugar de empaquetar la información genética de la proteína en un adenovirus la empaquetan en una ‘bolita’ de lípidos, el material del que están hechas las paredes de las células. La vacuna de ARNm (Pfizer, Moderna) se fusiona con las células y continúa el mismo camino que el descripto para los vectores virales.

Las ventajas de esta técnica: es simple, altamente escalable, rápida y flexible (se puede diseñar una nueva vacuna en muy poco tiempo). Estas vacunas, nunca antes usadas, han demostrado ser efectivas y seguras para COVID y, una vez resueltos los problemas de almacenamiento a bajas temperaturas, seguramente serán el futuro.

La última modalidad de vacunas es una de las que llegan en el segundo pelotón de vacunas (Novavax) y consiste en inyectar directamente la proteína Spike, sin material genético. Si bien son simples, son de más lento desarrollo ya que es necesario producir la proteína en cantidades grandes (es más fácil producir material genético que la proteína).

¿Por qué todas las vacunas son buenas?

Si bien son distintas, todas son muy parecidas en su principio activo –la proteína Spike– y por ello una vez que una funciona, las demás debieran también hacerlo. Y eso es exactamente lo que estamos viendo: las vacuna de Pfizer, Moderna, Sputnik V de Gamaleya y Oxford/AZ resultaron ser buenas. Y no hay motivo para que las próximas que están apareciendo no lo sean. Ya en estudios de fase 1 y 2 todas las vacunas mostraron ser seguras (leves efectos adversos) y mostraron datos de inmunidad muy –pero muy, pero muy– similares. Esperamos que todas o casi todas las vacunas sean efectivas, y cuantas más vacunas haya mejor.

Esto ha sido un tremendo éxito de la ciencia de vacunología: ¡Vacunas efectivas y seguras en apenas nueve meses! Esto era impensable en marzo. Una palmadita en la espalda de la humanidad.

Todas las vacunas son seguras, más seguras y exitosas que los medicamentos comunes. Tradicionalmente más de la mitad de las vacunas llegan a fase 3 y más de un tercio resultan efectivas (otras no se llegaron a probar porque se acabó la epidemia), mientras que apenas un 1% de los compuestos oncológicos terminan en terapias aprobadas.

Las vacunas tienen, por lo general, menos efectos secundarios que los medicamentos comunes porque son mucho más simples que un compuesto químico en medicamentos, tan simple que nuestro sistema inmune sabe qué hacer con ellas.

Ensayos clínicos, geopolítica y guerra comercial

Los ensayos clínicos de las vacunas tienen varias fases esenciales:

Fase 1 de seguridad: pocos voluntarios, se prueba que la vacuna no tenga graves efectos secundarios.

Fase 2 de dosificación y seguridad: la vacuna se prueba en un poco más de personas, se analiza qué dosis es más efectiva y se va midiendo la respuesta inmune.

(Muy comúnmente fase 1 y 2 se hacen en una fase ½ combinada)

Fase 3 de eficacia y seguridad: en miles o decenas de miles, se estudia que la vacuna sea eficaz en el mundo real del virus, es decir, que la vacuna proteja de contagios o de enfermedad. Se extiende también los estudios sobre posibles efectos secundarios.

Todas las vacunas pasaron con grandes marcas las fases 1 y 2 porque, como dijimos, son simples y en general buenas. Pero esas etapas fueron además un campo de batalla comercial y geopolítico. Las empresas/instituciones presentaron datos primero solo en forma de comunicados de prensa, con dos objetivos: incrementar su capital elevando el precio de sus acciones (“mi vacuna es la mejor, vamos a ganar mucho dinero”) y comenzar a influenciar la opinión pública y las entidades regulatorias (“mi vacuna es la mejor, apruébenla cuando llegue”). Por ejemplo, la difusión de datos positivos de Moderna –solo en comunicados de prensa, la empresa se demoró en hacer lo propio en publicaciones– incrementaron la cotización bursátil de la empresa de 18 a 82 dólares (y eventualmente a USD 160 después de su aprobación en diciembre).

Por el lado geopolítico vimos la competencia entre naciones. Una de las vacunas chinas, de CanSino, fue la primera en mostrar datos positivos en abril, seguida inmediatamente por Oxford (hasta entonces era la única que estaba desarrollando la vacuna) y causó escozor en el gobierno y grupo de poder de los EEUU: el mundo podría tener vacunas antes que EEUU. El 26 de abril, el influyente ex director del Food and Drug Administration (FDA) y miembro del think tank de derecha neoliberal American Enterprise Institute (AEI), Scott Gottlieb, publicó un editorial en el Wall Street Journal planteando la necesidad de “ganar la carrera de la vacuna para coronavirus” y asumir a la salud pública como cuestión de Seguridad Nacional. Gottlieb llamó a la inmediata inversión estatal en apurar estudios clínicos y producción de las vacunas. Apenas dos semanas después el gobierno norteamericano creó la denominada “Operación Warp Speed” con una inversión eventual de más de 12.000 millones de dólares.

Con dinero garantizado, empresas norteamericanas y europeas cerraron acuerdos para hacerse de dos de las vacunas más exitosas al momento: las de Oxford (que pasó a ser la vacuna de AstraZeneca y la de la alemana BioNtech, que pasó a ser la de Pfizer). El dinero del Estado también apuró los estudios clínicos (requieren fabulosas sumas de dinero) de sus empresas. Así, Pfizer y Moderna pasaron a ser los ganadores.

Para acomodarse en la carrera por la primera vacuna, tanto en China como en Rusia decidieron darse por ganadores: tanto la vacuna de SinoPharm en China como la Sputnik V en Rusia fueron ‘aprobadas’ como si hubiesen llegado al final de los estudios. En realidad, las dos iniciaron en ese momento la fase 3, pero la llamaron “aprobada”.

¿Porqué se desarrollaron vacunas tan rápido? La inusual rapidez de la fase 3

La fase 3 se usa para medir eficacia y seguridad de las vacunas. En esta etapa se le aplica a la mitad de voluntarios con la vacuna real y otra mitad con placebo, es decir, nada. En esta etapa se tiene que probar que la vacuna funcione. Para eso es necesario que muchos se contagien y para tener suficientes números para calcular eficacia es necesario reclutar a miles de voluntarios, porque la mayoría no se contagiará el virus. Cuanta más gente se reclute, más rápido se alcanzarán los números necesarios. Y así fue. La ventaja (y desgracia) de esta pandemia es que para el momento de probar las vacunas en fase 3 gran parte del mundo está todavía con gran circulación del virus. La elección del lugar para hacer las pruebas es esencial para esto: hay que elegir los países con más presencia del virus y por eso se optó por EEUU, Gran Bretaña, Brasil, India, México, Sudáfrica y Argentina. Sería inútil hacer las pruebas en Nueva Zelandia, Australia o China, ya que, sin contagios, las pruebas tardarían años allí, que es lo que ocurre en general con las vacunas.

Pongamos números. En las pruebas de Pfizer, Moderna o Sputnik V, hicieron falta miles de vacunados para alcanzar apenas entre 100 y 150 infectados. Con ese número de infectados ya es suficiente para evaluar si la vacuna es buena o mala: si la mayor parte de los contagiados era del grupo placebo, la vacuna es efectiva. Los organismos reguladores aceptan hasta un 50% de efectividad –es decir, de 100 vacunados, 50 quedan protegidos del virus– pero estamos viendo números muy superiores a eso. ¿Cómo se calcula el número? Aquí un ejemplo.

Todas las vacunas son buenas porque todas las vacunas son similares y probaron ser similares en fase 1 y 2. Con pequeña variación en los números de efectividad, la fase 3 no parece ser excepción.

Aquella solitaria vacuna rusa

¿Es distinta la vacuna Sputnik V? No. Sacando la puesta en escena de la aprobación en agosto cuando en realidad comenzaban la fase 3, esta vacuna es muy similar a las de Oxford/AZ, CanSino y J&J, tanto en diseño -mismos vectores virales que las mencionadas- y quizás sus números de eficacia parecen algo superiores. La institución que la desarrolla, el instituto Gamaleya, no es nueva (como Moderna, por ejemplo) sino que es de los más viejos del mundo dedicado al estudio y desarrollo de vacuna., y en los últimos 10 años ha establecido una plataforma de vacunas de vectores virales (Ad5 + Ad26), que ya probó en casos anteriores como Zika y Ébola.

¿Porqué se le teme a “la vacuna rusa”?

Apenas a nueve meses de comenzar su epidemia, la Argentina comenzó a vacunar. Si nos decían en marzo que esto sucedería, difícilmente lo hubiésemos creído, tampoco en agosto. ¡Pero es la vacuna rusa! Es posible que un motivo del rechazo a la vacuna Sputnik V sea político.

En pleno enfrentamiento entre EEUU y la URSS, Albert Sabin colaboró con el ‘enemigo’ soviético en la creación de la llamada ‘Sabin oral’, una de las vacunas más importantes de la historia, contra el Polio. Al parecer algunos continúan, 30 años después, la Guerra Fría que, curiosamente, en vacunas nunca existió.

* Científico y biólogo molecular. En Estados Unidos dirige el desarrollo de anticuerpos monoclonales en una empresa de biotecnológica internacional.

Fuente: Cenital