Vacunas: ¿cómo se producen y de qué manera combaten las enfermedades?

Las vacunas, a excepción del agua limpia, han ejercido un efecto tan importante en la reducción de la mortalidad.

Para producir una vacuna se sigue todo un procedimiento, aquí te lo explicamos. (Ilustración: Óscar Ávila)

Gustavo Pacheco

Los virus, las bacterias y los parásitos son algunos de los microorganismos que a pesar de ser tan pequeños pueden acabar con sociedades enteras como se ha demostrado históricamente con enfermedades como la peste bubónica, la tuberculosis, el ébola, la tifoidea, y recientemente, el covid-19. Con una vacuna muchas de estas enfermedades podrían evitarse.

De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, las vacunas, inventadas por Edward Jenner en Inglaterra en 1796, son cualquier preparación destinada a generar inmunidad contra una enfermedad estimulando la producción de anticuerpos. El método más habitual para administrarlas es la inyección, aunque algunas se hacen con un vaporizador nasal u oral. Pero, ¿cómo se produce una vacuna?

¿De qué está hecha una vacuna?

El piquete de una jeringa puede ponerle la 'piel chinita' a cualquiera, al oír "sólo vas a sentir un piquetito" podemos aterrorizarnos, intentar huir o relajarnos y esperar a que todo termine. A menudo esto comienza en nuestra niñez cuando nuestras defensas son más fuertes para combatir cualquier amenaza. El personal médico nos prepara, apunta e inyecta una vacuna, pero fabricarla no es nada sencillo, la fórmula tiene que pasar por varias pruebas clínicas, en animales y en humanos. 

Todo comienza con un virus o una bacteria, el cual produce una enfermedad en el cuerpo y para combatirla se crea una vacuna, para esto el virus o la bacteria son estudiados en laboratorios para identificar sus vulnerabilidades, ya que así se sabe el comportamiento de estos y qué proteínas cambian más que otras, entonces se puede tener un blanco del virus.

¿De qué se compone un virus?
De acuerdo con el Departamento de Microbiología y Parasitología de la UNAM, un virus se compone de proteínas estructurales, que forman una partícula viral y proteínas no estructurales como las enzimas, además de un genoma viral.


También cuentan con una cubierta que se denomina cápside, la cual es útil en la penetración de las células.Algunos tienen una cubierta externa que se le denomina envoltura.

Al tener este blanco del virus se comienza a diseñar una vacuna con distintas técnicas que pueden ayudar al sistema inmunológico a prepararse ante este patógeno, el cual puede ser un coronavirus (el virus del SARS-CoV-2) o un rotavirus, por lo que para esto el primer paso será seleccionar un antígeno, es decir, una molécula que al estar en contacto con nuestro organismo genera una respuesta inmune. 

Los tipos de vacunas 

Para crear una vacuna, ante la gran diversidad de microorganismos que hay en el mundo, existen varias estrategias para crear una vacuna; sin embargo, sólo tres son las que comúnmente se utilizan: las inactivadas, las atenuadas y las recombinantes.

Las vacunas inactivadas

Estas vacunas están formadas por microorganismos completos, pero inactivados por algún método físico o químico, es decir que dejan de hacer daño, pero aún es reconocido por el cuerpo.

De acuerdo con Rocío Tirado Mendoza, investigadora del Departamento de Microbiología y Parasitología de la Facultad de Medicina de la UNAM, el problema con la inactivación de los virus es que las estructuras que pueden ser importantes para inducir respuestas de anticuerpos puede alterarse.

"Al haber alteración en estas estructuras, la respuesta inmune que tú esperas en las personas no siempre es la más eficiente porque aún cuando puedas inducir anticuerpos estas modificaciones en la estructura de la proteína pueden ser sustanciales en una respuesta del organismo", explicó.

Es por esto que las vacunas inactivadas no suelen proporcionar tanta inmunidad, por lo que es posible que con el tiempo se necesiten varias dosis, las que también son llamadas vacunas de refuerzo, para tener protección continua ante las enfermedades provocadas por microorganismos.

Ejemplos de vacunas inactivadas
Algunos ejemplos de las vacunas inactivas que existen son:

Hepatitis A. Es causada por el virus del mismo nombre.

Poliomielitis. Causada por el virus del polio.

Las vacunas atenuadas

Al contrario de las vacunas inactivadas, las atenuadas son virus siguen activos infecciosamente, que causa la enfermedad pero de forma leve, ya que pasa por un proceso en el que se atenúa.

"El virus induce una respuesta inmune mucho más parecida a una infección natural, entonces estás alcanzando el objetivo, proteger y dar lugar a una respuesta mucho más parecida a una infección natural", indicó la doctora Tirado Mendoza.
Ejemplos de vacunas atenuadas
Algunos de los ejemplos de vacunas atenuadas se encuentra en:

Triple viral. La vacuna tiene los virus de la rubéola, sarampión, paperas.

Las vacunas recombinantes

Rodrigo Romero Feregrino, secretario de la Asociación Mexicana de Vacunología, explicó que las vacunas recombinantes tienen que ver con cómo se produce la proteína, la cual lo hará a partir de un pedazo del virus, no como en el caso de las atenuadas e inactivas que es el patógeno completo.

"Lo que se hace, por eso se llama recombinante, se toma el material genético del virus, del pedacito y va a fabricar la proteína, ese pedacito de material genético se mete a una célula. Esta célula va a crear millones de veces esta proteína. Nosotros creamos sólo esta proteína creada por la célula y lo que viene en la vacuna es sólo ese pedacito del virus que es una proteína", indicó. 

En la producción de vacunas recombinantes hay diferentes estrategias que se toman para crear un antígeno y pueda funcionar para prevenir enfermedades en nuestro cuerpo como: ADN recombinantes, proteínas recombinantes, vectores virales y partículas parecidas a virus.

Tipos de vacunas recombinantes
ADN recombinantes. En el caso de esta vacuna se elige el gen que codifica a la proteína del virus importante, se mete en un vehículo y ese vehículo lo llevará después a las células, se expresa y establece una respuesta inmune.Proteínas recombinantes. Se selecciona el gen de interés y lo expresas en otro organismo (por esto el mote de recombinante), el cual lo hace en cantidades muy grandes. Una vez que se tienen esas cantidades se purifican y se lleva como vacuna a las personas.Vectores virales. Los virus usados como vectores virales se atenúan para que no causen enfermedad y se modifican de modo que puedan transportar genes de ese virus.Partículas parecidas a virus. Estas vacunas conservan toda la estructura de interés, pero no tienen genoma viral, por lo tanto no van a ser capaces de replicarse ni causar enfermedad.

Las pruebas en animales y humanos

Tras seleccionar el antígeno, el siguiente paso será probar si la vacuna cumple con su función: proteger a las personas de enfermedades provocadas por virus o bacterias o cualquier otro parásito. Para esto, primero se hacen pruebas en animales, los cuales no sólo pueden ser ratones.

"El modelo animal de elección debe acercarse lo más posible a la infección natural y semejar la enfermedad, pero no todos los modelos animales cumplen con este perfil, por eso es que deben probarse diferentes", explica Rocío Tirado Mendoza.

Por lo tanto, primero se elige el modelo animal ideal que se acerque más a la infección natural y lo siguiente es saber que la vacuna funcionó, a partir de esto, se harán las primeras pruebas en humanos.

Las fases de pruebas en humanos
Fase I. Esta fase pretende evaluar la dosis que se debe usar y la vía de administración (la cual puede ser intradérmica, oral o intramuscular). En esta fase, el grupo es pequeño, menos de 100 personas.

Fase II. El objetivo de esta fase es conocer si la vacuna consiguió la protección, es decir, si hubo respuesta en la producción de anticuerpos. El grupo de voluntarios para esta fase aumenta de 200 a 500.

Fase III. En esta fase se pretende saber qué tan segura es la vacuna y la eficiencia en un número mayor de personas involucradas en el estudio.

La producción y distribución de vacunas

Romero Feregrino explicó que la vacuna se sigue monitoreando para ver que funcione y que sea segura. Esto lo realizan las diferentes agencias de salud de los países con la Organización Mundial de la Salud para ver que siga funcionando en el resto del mundo. 

De acuerdo con la OMS, la regulación de las vacunas implica procedimientos adicionales destinados a garantizar la calidad y seguridad.

Procedimientos para la vigilancia
La caracterización de las materias primas mediante auditorías de los proveedores.Los bancos de células.Los sistemas de lotes de siembra.El cumplimiento de los principios contemplados en las buenas prácticas de manufactura.La liberación lote a lote por autoridades nacionales de regulación plenamente funcionales.Demostración de la consistencia de producción y la mejora de la vigilancia, pre y post-comercialización, de los posibles incidentes adversos tras el uso de estas vacunas.

bgpa

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