¿Cuándo tendremos una vacuna universal de la COVID-19?

Los científicos trabajan a contrarreloj para desarrollar una única vacuna que proteja contra muchas variantes del SARS-CoV-2, así como contra los coronavirus emergentes con potencial para desencadenar una nueva pandemia.

Publicado 20 ene 2022 10:11 CET, Actualizado 20 ene 2022 14:16 CET
Una imagen de microscopio electrónico de la vacuna de Nanopartículas de Ferritina de Pico del SARS-CoV-2 ...

Una imagen de microscopio electrónico de la vacuna de Nanopartículas de Ferritina de Pico del SARS-CoV-2 (SpFN).

Fotografía de Walter Reed Army Institute of Research

Cada vez que aparece una nueva variante de coronavirus, los fabricantes de vacunas y medicamentos contra la COVID-19 reevalúan sus "recetas" para ver si funcionan contra un virus en evolución como el Ómicron, que se ha extendido rápidamente por todo el mundo en poco más de un mes.

Desde el inicio de la pandemia en diciembre de 2019, el coronavirus SARS-CoV-2 que causa la COVID-19 ha mutado múltiples veces, dando lugar a diferentes variantes, siendo Delta y Ómicron las más tristemente populares. Debido a que la mayoría de las vacunas fueron diseñadas para reconocer la proteína original del SARS-CoV-2, o al menos partes de ella, las variantes más mutadas, como Ómicron, escapan mejor a la protección ofrecida por las vacunas, aunque siguen previniendo la enfermedad grave.

El mes pasado, los fabricantes de vacunas hablaron de ajustar la fórmula para tener a mano una vacuna específica para Ómicron, en caso de necesidad. "Pero Ómicron no será la última variante", dice Stephen Zeichner, especialista en enfermedades infecciosas del Centro Médico de la Universidad de Virginia (Estados Unidos). "Está bastante claro que el virus sigue evolucionando y que en el futuro se necesita una vacuna universal contra la COVID-19 o incluso una vacuna universal contra el coronavirus".

(Relacionada: La explicación a nueve incógnitas importantes sobre Ómicron)

Desde 2020, en preparación para el próximo brote mortal de coronavirus (que los expertos creen que es solo cuestión de tiempo), algunos científicos comenzaron a desarrollar vacunas que protegen contra múltiples coronavirus. Muchos esfuerzos se centran actualmente en los sarbecovirus conocidos, que incluyen el SARS-CoV-1 y el SARS-CoV-2, y algunos virus de murciélagos similares al SARS que tienen el potencial de saltar de los animales a los humanos.

Las primeras pruebas en modelos animales están dando resultados prometedores. "Lo bueno de disponer de estas vacunas es que podrían hacer frente a las posibles nuevas variantes [del SARS-CoV-2], así como a los próximos y horribles virus que salten al exterior", afirma la bióloga estructural Pamela Björkman, del Instituto Tecnológico de California (Estados Unidos), que está desarrollando una vacuna universal para algunos virus similares al SARS.

Bloquear nuevas variantes y futuros coronavirus con potencial de propagación

Ómicron, la última versión del virus clasificada como variante preocupante por la Organización Mundial de la Salud el 26 de noviembre de 2021, presenta casi 50 mutaciones genéticas respecto a la cepa original del SARS-CoV-2. Más de 30 de ellas se encuentran en los picos en forma de garrote que sobresalen de la superficie del virus y que facilitan su entrada en las células del huésped. La espiga es también la región del virus a la que se dirigen las vacunas COVID-19 para prevenir la enfermedad grave.

Los coronavirus humanos se identificaron por primera vez a mediados de la década de 1960 y rara vez causaban enfermedades graves. Pero eso cambió en 2002, cuando una enfermedad respiratoria mortal causada por un nuevo coronavirus SARS-CoV vinculado a los murciélagos que viven en cuevas apareció en China y se extendió a 29 países, infectando a casi 8000 personas y dejando más de 700 muertos. Una década más tarde, otro nuevo coronavirus, el MERS-CoV (surgido en Arabia Saudí y presumiblemente originado también en murciélagos) infectó a más de 2000 personas en 37 países, matando a casi 900 hasta la fecha. El peligro que suponen los coronavirus originados en animales se hizo aún más evidente con el SARS-CoV-2, que ha provocado casi 332 millones de casos confirmados en todo el mundo y más de cinco millones de muertes desde su aparición a finales de 2019.

Aunque la falta de visión y la escasa financiación han obstaculizado el desarrollo y las pruebas de estas vacunas, inversiones recientes como el programa de 200 millones de dólares (176 millones de euros) de la Coalición para la Innovación en la Preparación ante Epidemias, organización sin ánimo de lucro, y el fondo de investigación de 31,9 millones de euros de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, significan que las vacunas contra los virus pancoronavirales -al menos para los virus similares al SARS- podrían ser una realidad antes de lo que muchos imaginaban.

Una vacuna, múltiples coronavirus

El objetivo de estas vacunas es generar una amplia respuesta inmunitaria contra múltiples coronavirus y sus variantes.

El esfuerzo que está más avanzado es una vacuna desarrollada por investigadores del Instituto de Investigación Walter Reed del Ejército estadounidense, que se ha probado en humanos como parte de un ensayo de fase I. La vacuna, que toma prestada la tecnología desarrollada para fabricar vacunas universales contra la gripe, consiste en una nanopartícula en forma de balón de fútbol con 24 caras decoradas con múltiples copias de la proteína original del SARS-CoV-2. Una investigación revisada por expertos y realizada en monos demostró la capacidad de la vacuna para generar anticuerpos que neutralizan y bloquean la entrada del SARS-CoV y del SARS-CoV-2 y sus principales variantes (excluyendo la Ómicron, que no se probó) en las células animales. "El despliegue repetitivo y ordenado de la proteína de la espiga del coronavirus en una nanopartícula multifacética puede estimular la inmunidad de tal manera que se traduzca en una protección significativamente más amplia", declaró Kayvon Modjarrad, coinventor de la vacuna, en un comunicado de prensa. Su equipo está analizando actualmente los datos de la fase I. National Geographic se puso en contacto con Walter Reed en varias ocasiones para obtener más detalles, pero se negaron a hacer comentarios hasta que se publicaran los resultados de los ensayos de fase I.

(Relacionado: ¿Por qué las vacunas siguen siendo imperfectas tras décadas de investigación?)

Otras vacunas universales contra el coronavirus se dirigen a una región de los virus de evolución lenta, genética y estructuralmente similar (donde se unen los anticuerpos como parte de la respuesta inmunitaria del organismo a un invasor extraño) o, además, a las células inmunitarias del cuerpo, llamadas células T.

Zeichner, por ejemplo, se está centrando en la región del péptido de fusión, que forma parte de la proteína de la espiga del coronavirus que ayuda a la entrada del virus en las células del huésped, para desarrollar una vacuna contra todos los coronavirus. "Está muy conservada entre todos los coronavirus", dice. "No muta mucho". Junto con sus colegas, probó una vacuna de prueba de concepto utilizando un péptido de fusión SARS-CoV-2 y los primeros resultados indicaron que en los cerdos la vacuna proporcionaba cierta protección contra un coronavirus diferente, llamado virus de la diarrea epidémica porcina, que no infecta a los humanos. Su equipo colabora ahora con investigadores de la Universidad Tecnológica de Virginia y del Instituto Internacional de Vacunas de Seúl (Corea del Sur) para seguir desarrollando y probando la vacuna contra distintas variantes del SARS-CoV-2 y otros coronavirus.

Björkman y sus colegas, por su parte, se centran en un objetivo más específico: el dominio de unión al receptor (RBD) de la proteína spike. Es la región de la espiga a la que se unen la mayoría de los anticuerpos para impedir que el SARS-CoV-2 entre en la célula huésped; también es la región en la que se producen mutaciones, dando lugar a variantes. Para la vacuna, utilizaron proteínas RBD de hasta ocho virus (incluido el SARS-CoV-2 original y otros coronavirus similares al SARS aislados de murciélagos) que se fusionaron en una nanopartícula con 60 caras. Al inyectar esta vacuna en ratones, Björkman y sus colegas descubrieron que los animales producían diversos anticuerpos, que en experimentos de seguimiento bloqueaban las infecciones causadas por varios virus similares al SARS, incluidas las cepas de coronavirus no utilizadas para crear las vacunas.

Para Björkman, esto sugiere que el sistema inmunitario de los animales podría estar aprendiendo a reconocer características comunes entre los coronavirus y que su vacuna en mosaico, con piezas seleccionadas de múltiples virus, podría ser útil cuando surjan nuevos virus similares al SARS o nuevas variantes del SARS-CoV-2. Su equipo se está preparando para probar la vacuna en humanos.

El investigador de vacunas Kevin Saunders, del Instituto de Vacunas Humanas de Duke, Carolina del Norte (EE. UU.), también se está centrando en el RBD, pero en una parte muy específica del mismo, para fabricar una vacuna contra un virus similar al del SRAS. Cuando comenzó la pandemia a principios de 2020, Saunders y sus colegas comenzaron a buscar anticuerpos que inactivaran los virus similares al SARS. Examinaron los anticuerpos presentes en las células almacenadas congeladas de un individuo que se recuperó de una infección por el virus del SRAS y de otro individuo previamente infectado por la COVID-19.

Identificaron un potente anticuerpo apodado DH1047 presente en las células de ambos pacientes que podía bloquear las infecciones en las que se habían inyectado ratones con varios coronavirus humanos y de murciélagos, incluidas las variantes del SARS-CoV-2. Un examen más detallado reveló que el anticuerpo se unía a la misma pequeña sección de la RBD de la proteína de la espiga en diferentes coronavirus, lo que se convirtió en el objetivo de la vacuna.

Al inyectar a monos con múltiples copias de este fragmento de RBD del SARS-CoV-2 fusionado a una nanopartícula, Saunders y sus colegas demostraron la capacidad de la vacuna para proteger no sólo contra el SARS-CoV-2 sino contra otras infecciones por coronavirus. El equipo está probando ahora diferentes interacciones de esta vacuna de nanopartículas introduciendo secciones RDB de otros coronavirus para ampliar la respuesta inmunitaria del huésped.

Mientras tanto, los científicos también intentan averiguar cómo estas vacunas podrían cubrir no sólo los virus similares al SARS, sino también el MERS y otros coronavirus más lejanos. "La diversidad de secuencias y las diferencias estructurales entre los coronavirus que se clasifican en diferentes grupos va a ser un reto", afirma Saunders. Algunos científicos proponen una vacuna diferente para las distintas familias de coronavirus.

Sin embargo, por ahora no se puede ignorar la necesidad de una vacuna contra el coronavirus de tipo pan-SARS. "Ya no pensamos en esto como 'estará genial tener esto para la próxima pandemia'", dice Saunders. "Estamos pensando en esto como una gran herramienta para detener esta pandemia".

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.

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