Nuevas tecnologías: vacuna de ADN contra la COVID-19

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ZyCoV-D utiliza plásmidos, pequeños anillos de ADN, que contienen información genética de interés, para suministrar la vacuna entre dos capas de la piel. (Rokna)
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Diferentes tecnologías están siendo utilizadas en la fabricación de las vacunas anti-COVID-19. Actualmente hay más de 63 vacunas candidatas en ensayos clínicos y más de 172 vacunas candidatas en desarrollo preclínico en todo el mundo.

Se han publicado los resultados de los ensayos de fase 1 y 2 de varias vacunas, así como los resultados de algunos ensayos de fase 3. Entre las tecnologías utilizadas hasta ahora podemos citar: a las de vector viral (Oxford/AstraZeneca, Sputnik y Johnson&Johnson); a las de RNA mensajero (Pfizer/BioNTech y Moderna); a las de virus inactivado (Sinopharm, Covaxin, Coronavac) y las de proteína como Novavax.

Todas las tecnologías utilizadas en la fabricación de las vacunas son estudiadas desde hace por lo menos 10 años (como las de RNA mensajero). Otras como las de virus inactivado son vacunas utilizadas incluso hace tiempo.

Ahora, una nueva tecnología ha revelado sus resultados preliminares de la fase 1 de un estudio clínico de fase 1-2, que comenzó en julio de 2020 y se encuentra en curso. Se trata de una vacuna de ADN fabricada por la India, llamada ZyCoV-D (1).

Esta tecnología representa un desafío para los científicos. En el pasado, han sido aprobadas vacunas de ADN para uso animal, las cuales tuvieron muy buen resultado. Hay una serie de vacunas de ADN aprobadas en los Estados Unidos para su uso en animales, incluida una vacuna para una enfermedad en caballos y una vacuna contra el cáncer de piel para perros.

Sin embargo, cuando fueron utilizadas en humanos, no proporcionaron la misma protección y respuesta inmune que fue observada en animales (2).

Desde su descubrimiento en la década de 1990, esta tecnología ha sido de gran interés debido a su capacidad para provocar respuesta inmune de tipo humoral y celular, al tiempo que muestra ventajas relevantes con respecto a la producibilidad, la estabilidad y el almacenamiento.

Al igual que otras vacunas, una vacuna de ADN, una vez administrada, le enseña al sistema inmunológico del cuerpo a combatir el virus real.

¿Como funciona la vacuna de ADN anti-COVID-19?

ZyCoV-D utiliza plásmidos, pequeños anillos de ADN, que contienen información genética de interés, para suministrar la vacuna entre dos capas de la piel.

Un plásmido es una pequeña molécula de ADN circular que a menudo se encuentra en bacterias y otras células. Los plásmidos no son parte del cromosoma bacteriano y se replican independientemente de él. Por lo general, tienen solo un número pequeño de genes, algunos de ellos asociados con resistencia a los antibióticos. Los plásmidos se pueden transmitir entre las distintas células bacterianas (3).

Los plásmidos son muy utilizados en ingeniería genética desde hace años y son ampliamente conocidos por los científicos.

Cuando hablamos de la vacuna de ADN anti-COVID-19, los plásmidos transportan información a las células (actúan como vector) para producir la proteína Spike, proteína que el virus usa para adherirse e ingresar a las células humanas.

La vacuna está diseñada para que el plásmido se traslade al núcleo de la célula huésped. Una vez que llega allí, se activa una región del plásmido que desencadena la transcripción del gen utilizado en la vacuna, a través de la maquinaria celular del huésped (4).

La mayoría de las vacunas que se usan contra la COVID-19 funcionan al dar instrucciones al cuerpo para que produzca un fragmento de la proteína Spike para que pueda activar el sistema inmunológico de una persona para que produzca anticuerpos y se enseñe a sí mismo a combatir el virus.

Estructura de la Escherichia coli. Los plásmidos son una herramienta fundamental de la tecnología del ADN recombinante. (NHGRI)

Los resultados preliminares apuntan a que la vacuna ZyCoV-D previno la enfermedad sintomática en el 66 % de los vacunados, según un estudio provisional citado por el fabricante de estas vacunas, Zydus Cadila. Zydus Cadila planea fabricar hasta 120 millones de dosis de la segunda vacuna completamente local de la India cada año.

Según la compañía, el estudio comprende un total de 28.000 voluntarios en más de 50 centros. El estudio clínico además fue realizado en el pico de la segunda ola mortal de coronavirus en la India. Debido a esto, el fabricante reafirmó la eficacia de la vacuna frente a las variantes, especialmente contra la variante Delta, altamente infecciosa.

Esta vacuna es también la primera vacuna que fue aprobada en jóvenes de la India. En el estudio, 1.000 personas pertenecientes al grupo de edad de 12 a 18 años han participado y los resultados preliminares han mostrado que la vacuna es segura y muy bien tolerada en este rango de edad.

Vacuna sin aguja

ZyCoV-D es también la primera vacuna anti-COVID-19 aplicada sin agujas de la India. Se administra con un inyector sin aguja desechable (llamado jet inject / Pharmajet) que es también indoloro. La vacuna utiliza un chorro estrecho del líquido para penetrar en la piel y aplicar el pinchazo en el tejido adecuado.

Es una vacuna de 3 dosis y cada dosis tiene 2 mg, dividida en dos partes y administrada en dos sitios separados para obtener una respuesta inmune máxima. Las tres dosis se administrarán de la misma manera con un intervalo de cuatro semanas cada una.

La vacuna se asocia con efectos secundarios insignificantes y la persona no siente ningún dolor o malestar en el lugar de la inyección. Incluso la fiebre o la fatiga son infrecuentes después de la vacunación (5).

Inconvenientes de las vacunas de ADN

Como se ha señalado, las vacunas de ADN desarrolladas para enfermedades infecciosas en humanos han fallado en el pasado.

Uno de los mayores inconvenientes que se ha tenido en conseguir una respuesta inmune es la dificultad de que el plásmido (que contiene el fragmento de ADN para fabricar la proteína de interés) consiga llegar al núcleo de la célula.

El mecanismo de las vacunas de ADN es un poco diferente al de las vacunas de ARN, pues estas últimas no necesitan llegar al núcleo, ya que en el citoplasma de la célula se realiza la traducción del fragmento de ARN que producirá la proteína Spike.

En la India, donde la vacuna ya ha sido aprobada, la compañía pretende disponibilizar 120 millones de dosis cada año. Cabe recordar que la India ya está produciendo Covaxin y Covashield, vacuna de Oxford/AstraZeneca pero fabricada en la India.

 

Referencias

  1. Taufik Momin, Kevinkumar Kansagra, Hardik Patel, Sunil Sharma, Bhumika Sharma, Jatin Patel et al. Safety and Immunogenicity of a DNA SARS-CoV-2 vaccine (ZyCoV-D): Results of an open-label, non-randomized phase I part of phase I/II clinical study by intradermal route in healthy subjects in India. July 16, 2021. EClinical Medicine. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2021.101020.
  2. Laurel Redding and David B Werner. DNA vaccines in veterinary use. Expert Rev Vaccines. 2009 Sep; 8(9): 1251–1276. doi: 10.1586/erv.09.77.
  3. National Human Genome Research Institute. Plasmidos.
  4. Marcelle Moura Silveira, Gustavo Marçal Schmidt Garcia Moreira and Marcelo Mendonça. DNA vaccines against COVID-19: Perspectives and challenges. Life Sci. 2021 Feb 15; 267: 118919. doi:10.1016/j.lfs.2020.118919.
  5. Perappadan, BS. ZyCoV-D vaccine safe and effective for adolescents, says expert. The Hindu. Agosto 2021.
  6. Draft landscape and tracker of COVID-19 candidate vaccines. World Health Organization, 2021.

 

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