Las vacunas constituyen uno de los grandes logros de la historia de la medicina. Las mismas son, junto a los procedimientos de esterilización, las medidas sanitarias y la mejora general en la alimentación, las responsables principales de la longevidad que disfrutamos en occidentede. El resto de avances médicos -y son muchos y asombrosos- han ampliado sólo de forma marginal nuestra esperanza media de vida.
Occidente ha conseguido erradicar algunas de las más graves enfermedades infecciosas que durante milenios han asolado a las poblaciones humanas. Sin embargo, la tarea de su erradicación no ha culminado. Existen nuevas amenazas, y ciertas enfermedades de naturaleza infecciosa siguen causando estragos en el tercer mundo y en el primero:
Más de 170 millones de personas padecen hepatitis C, 360 millones sufren hepatitis B crónica y más de 40 millones de personas están infectadas por VIH en el mundo. En los países occidentales entre el 2% y el 4% de la población sufre de forma crónica alguna de estas enfermedades (datos no contrastados).
Se puede lograr inmunidad específica contra una enfermedad en particular si la desencadenamos en condiciones controladas permitiendo que el sistema inmune reaccione y produzca anticuerpos y células inmunes con capacidad para destruir o neutralizar cualquier otra invasión del mismo agente infeccioso. Este es el principio en el que se basan las vacunas, que tradicionalmente han consistido en patógenos vivos atenuados, patógenos muertos (o inactivados), toxoides (componentes tóxicos inactivados procedentes del microorganismo) y proteínas virales purificadas, cápsides de virus o polisacáridos capsulares bacterianos (vacunas subunitarias).
Las vacunas convencionales presentan una serie de debilidades intrínsecas: ineficacia contra nuevas cepas del virus o virus con alta tasa de mutación tras la infección, baja o nula capacidad para activar una respuesta de las células T -pues se limitan a estimular la producción de anticuerpos-, riesgos de infección de la propia vacuna (caso del VIH), variabilidad y efectos inmunes indeseados. En uno de sus avances más significativos, la biotecnología y las técnicas de ingeniería genética están logrando desarrollar nuevas vacunas de respuesta inmune dirigida, más eficaces, seguras -sin riesgo de propagación del germen- y más fáciles y económicas de producir y transportar.
Dentro de la nueva generación de vacunas -ya sean preventivas o terapéuticas- encontramos:
La gripe –sin vacuna universal-, el VCH –para la que no existe vacuna-, la malaria –que no dispone de vacuna eficaz-, el VIH –sin vacuna- y la hepatitis B –vacuna limitadamente eficaz y de lenta generación de inmunidad- representan un verdadero desafío para la medicina moderna y la biotecnología. Hay en curso numerosas investigaciones de vacunas y antivirales para tratar estas enfermedades de forma más eficaz.
Responsables y científicos del NIH (el National Institutes of Health de EEUU) creen que en un plazo de entre 5 y 10 años la humanidad dispondrá de una vacuna universal (eficaz y de larga duración contra todas o la mayor parte de las cepas) contra la gripe que sustituya de una vez por todas a las vacunas estacionales. Algo casi impensable hasta hace no mucho tiempo. Sin embargo, a lo largo de los últimos años han sido descubiertas partes invariantes de la cápside viral (M2e,...) a partir de las cuales desarrollar un antígeno de amplísmo espectro. Y se han identificado, aislado y testado en animales anticuerpos con afinidad por distintas variantes de la Hemaglutinina (HA) presente en la superficie del virus de la gripe. La vacuna universal de la gripe es uno de los santos griales de la investigación farmacéutica...
Una de las razones que ha impedido hasta ahora el descubrimiento de una vacuna eficaz contra el HCV (causante de la hepatitis C) es la ausencia de "corrección de pruebas" para la ARN polimerasa viral, lo que da lugar a una tasa de mutación excepcionalmente alta que le permite eludir los anticuerpos y el reconocimiento por parte de las células T. Es capaz de inhibir la producción de interferón y la actividad del los NK (natural killer) y, además, aún no se conoce totalmente su estructura, su ciclo infectivo ni los mecanismos moleculares exactos mediante los cuales entra en los hepatocitos, las células diana del HCV. Hay que recordar que el virus de la hepatitis C no fue fue descubierto hasta 1989.
Algo muy similar ocurre en relación al VIH, con una variabilidad genética muy elevada. En el caso del VIH sucede además que el virus se agazapa en “reservorios” -como los ganglios linfáticos de la región intestinal- y esto le permite escapar a la acción del sistema inmune y de los medicamentos.
Innumerables equipos de investigación (son cientos son los ensayos clínicos) colaboran y compiten en la actualidad en la búsqueda de vacunas y curas totales o funcionales contra la hepatitis C y el SIDA, cuyos costes es enorme para la sociedad. Mientras aquellas llegan, la lucha contra estas enfermedades se basa por ahora en el empleo de antivirales, con los que se trata de contener y erradicar estas infecciones víricas.
La aparición de los antivirales fue el resultado del avance en técnicas de síntesis de nuevas drogas y de la expansión en el conocimiento de la genética y la estructura molecular. Se diseñan para debilitar o inhibir, tan pronto como sea posible, una determinada proteína del virus involucrada en una etapa específica de su ciclo vital (adhesión, penetración, despojo, transcripción, replicación, ensamblaje y liberación). La inocuidad para el huésped dependerá de la especificidad del antiviral para atacar la proteína del virus sin interferir con proteínas del cuerpo humano. Pero al mismo tiempo, la especificidad debe tener como objetivo el máximo número de proteínas víricas, al objeto de que su espectro de acción alcance al más amplio número de variantes del virus.
Entre las estrategias con antivirales, disponibles o en desarrollo, para tratar las infecciones víricas podemos citar, según la fase del ciclo vital del virus que intentan interferir, las siguientes:
Por último, junto al arsenal de antivirales la ciencia está desarrollando y depurando estrategias de lucha adicionales contra las infecciones mediante la estimulación del sistema inmune, con sustancias como los interferones (aplicados, por ejemplo, en el tratamiento de la hepatitis C) o los agonistas TLRs, receptores de membrana de neutrófilos y macrófagos mediadores en el reconocimiento de agentes externos y la activación del proceso de fagocitosis.
La lucha contra el SIDA y las distintas estrategias que se contemplan en la actualidad contra el VIH requieren, por el desafío que representan y la trascendencia social que tendría su cura -ya no tan descabellada-, un artículo monográfico que espero poder preparar pronto.
Occidente ha conseguido erradicar algunas de las más graves enfermedades infecciosas que durante milenios han asolado a las poblaciones humanas. Sin embargo, la tarea de su erradicación no ha culminado. Existen nuevas amenazas, y ciertas enfermedades de naturaleza infecciosa siguen causando estragos en el tercer mundo y en el primero:
- La gripe, una de las principales causas de muerte evitable en los países desarollados.
- El virus de la hepatitis B (VBH), causante de necrosis hepatocelular, cirrosis hepática y carcinoma hepatocelular.
- El virus de la hepatitis C (VCH), enfermedad crónica en más de un 30% de los casos y causante de cirrosis, cáncer de hígado e insuficiencia hepática.
- El Papilomavirus Humano (PVH), una familia de virus causantes de arrugas en pies y manos pero también del cáncer de cuello de útero.
- El VIH, causante del síndrome incurable de inmunodeficiencia adquirida.
- La malaria o paludismo, causada por cuatro especies de Plasmodium –un género de protistas-, y que asola muchos lugares del tercer mundo.
Más de 170 millones de personas padecen hepatitis C, 360 millones sufren hepatitis B crónica y más de 40 millones de personas están infectadas por VIH en el mundo. En los países occidentales entre el 2% y el 4% de la población sufre de forma crónica alguna de estas enfermedades (datos no contrastados).
Se puede lograr inmunidad específica contra una enfermedad en particular si la desencadenamos en condiciones controladas permitiendo que el sistema inmune reaccione y produzca anticuerpos y células inmunes con capacidad para destruir o neutralizar cualquier otra invasión del mismo agente infeccioso. Este es el principio en el que se basan las vacunas, que tradicionalmente han consistido en patógenos vivos atenuados, patógenos muertos (o inactivados), toxoides (componentes tóxicos inactivados procedentes del microorganismo) y proteínas virales purificadas, cápsides de virus o polisacáridos capsulares bacterianos (vacunas subunitarias).
Las vacunas convencionales presentan una serie de debilidades intrínsecas: ineficacia contra nuevas cepas del virus o virus con alta tasa de mutación tras la infección, baja o nula capacidad para activar una respuesta de las células T -pues se limitan a estimular la producción de anticuerpos-, riesgos de infección de la propia vacuna (caso del VIH), variabilidad y efectos inmunes indeseados. En uno de sus avances más significativos, la biotecnología y las técnicas de ingeniería genética están logrando desarrollar nuevas vacunas de respuesta inmune dirigida, más eficaces, seguras -sin riesgo de propagación del germen- y más fáciles y económicas de producir y transportar.
Dentro de la nueva generación de vacunas -ya sean preventivas o terapéuticas- encontramos:
- Vacunas conjugadas: polisacáridos de la capa externa del microorganismo infeccioso en contacto con proteínas que permiten que el sistema inmune reconozca al polisacárido como si fuera el antígeno.
- Vacunas recombinantes, basadas en la inserción de secuencias de ADN altamente específicas (genes) del patógeno en el ADN de otro organismo empleado a su vez como vector. Los genes recombinados del patógeno producen el antígeno purificado que, expresado en la superficie del microorganismo inocuo, es reconocido por el sistema inmune. La primera vacuna de DNA recombinante, autorizada en 1986, se desarrolló contra la hepatitis B.
- Vacunas de ADN: ADN plasmídico que exclusivamente codifica un antígeno específico de un patógeno. La expresión endógena en las células del huésped tras su administración trata de inducir una respuesta inmune, tanto a nivel humoral como celular, completa y duradera.
- Combinaciones de antígeno y TLRs (Toll-like Receptors) para estimular la acción del sistema inmune.
La gripe –sin vacuna universal-, el VCH –para la que no existe vacuna-, la malaria –que no dispone de vacuna eficaz-, el VIH –sin vacuna- y la hepatitis B –vacuna limitadamente eficaz y de lenta generación de inmunidad- representan un verdadero desafío para la medicina moderna y la biotecnología. Hay en curso numerosas investigaciones de vacunas y antivirales para tratar estas enfermedades de forma más eficaz.
Responsables y científicos del NIH (el National Institutes of Health de EEUU) creen que en un plazo de entre 5 y 10 años la humanidad dispondrá de una vacuna universal (eficaz y de larga duración contra todas o la mayor parte de las cepas) contra la gripe que sustituya de una vez por todas a las vacunas estacionales. Algo casi impensable hasta hace no mucho tiempo. Sin embargo, a lo largo de los últimos años han sido descubiertas partes invariantes de la cápside viral (M2e,...) a partir de las cuales desarrollar un antígeno de amplísmo espectro. Y se han identificado, aislado y testado en animales anticuerpos con afinidad por distintas variantes de la Hemaglutinina (HA) presente en la superficie del virus de la gripe. La vacuna universal de la gripe es uno de los santos griales de la investigación farmacéutica...
Una de las razones que ha impedido hasta ahora el descubrimiento de una vacuna eficaz contra el HCV (causante de la hepatitis C) es la ausencia de "corrección de pruebas" para la ARN polimerasa viral, lo que da lugar a una tasa de mutación excepcionalmente alta que le permite eludir los anticuerpos y el reconocimiento por parte de las células T. Es capaz de inhibir la producción de interferón y la actividad del los NK (natural killer) y, además, aún no se conoce totalmente su estructura, su ciclo infectivo ni los mecanismos moleculares exactos mediante los cuales entra en los hepatocitos, las células diana del HCV. Hay que recordar que el virus de la hepatitis C no fue fue descubierto hasta 1989.
Algo muy similar ocurre en relación al VIH, con una variabilidad genética muy elevada. En el caso del VIH sucede además que el virus se agazapa en “reservorios” -como los ganglios linfáticos de la región intestinal- y esto le permite escapar a la acción del sistema inmune y de los medicamentos.
Innumerables equipos de investigación (son cientos son los ensayos clínicos) colaboran y compiten en la actualidad en la búsqueda de vacunas y curas totales o funcionales contra la hepatitis C y el SIDA, cuyos costes es enorme para la sociedad. Mientras aquellas llegan, la lucha contra estas enfermedades se basa por ahora en el empleo de antivirales, con los que se trata de contener y erradicar estas infecciones víricas.
La aparición de los antivirales fue el resultado del avance en técnicas de síntesis de nuevas drogas y de la expansión en el conocimiento de la genética y la estructura molecular. Se diseñan para debilitar o inhibir, tan pronto como sea posible, una determinada proteína del virus involucrada en una etapa específica de su ciclo vital (adhesión, penetración, despojo, transcripción, replicación, ensamblaje y liberación). La inocuidad para el huésped dependerá de la especificidad del antiviral para atacar la proteína del virus sin interferir con proteínas del cuerpo humano. Pero al mismo tiempo, la especificidad debe tener como objetivo el máximo número de proteínas víricas, al objeto de que su espectro de acción alcance al más amplio número de variantes del virus.
Entre las estrategias con antivirales, disponibles o en desarrollo, para tratar las infecciones víricas podemos citar, según la fase del ciclo vital del virus que intentan interferir, las siguientes:
- Agentes que compiten con las proteínas asociadas a los virus por los receptores de las membranas celulares, así como agentes que, por su similitud a los receptores de membrana, bloquean las proteínas víricas impidiendo su unión a los receptores.
- Inhibidores de la entrada viral en las células.
- Medicamentos basados en ribozimas que fragmentan el ADN o ARN viral.
- Inhibidores (nucleósidos, no nucleósidos, nucleótidos, etc.) de la transcriptasa inversa/reversa que interfieren en el proceso de trascripción y síntesis de la copia del material genético.
- Compuestos nucleosidos y algunos de sus derivados, inhibidores de la polimerasa de ARN viral.
- Moléculas antisensibilidad o fragmentos de ADN/ARN especulares de secciones vitales del genoma viral a los que se acoplan y bloquean.
- Antiretrovirales inhibidores de la proteasa (de enorme éxito en el tratamiento contra el VIH), enzima responsable de romper los enlaces peptídicos que el virus necesita para completar su proceso de replicación.
- Inhibidores NS5A.
- ...
Por último, junto al arsenal de antivirales la ciencia está desarrollando y depurando estrategias de lucha adicionales contra las infecciones mediante la estimulación del sistema inmune, con sustancias como los interferones (aplicados, por ejemplo, en el tratamiento de la hepatitis C) o los agonistas TLRs, receptores de membrana de neutrófilos y macrófagos mediadores en el reconocimiento de agentes externos y la activación del proceso de fagocitosis.
La lucha contra el SIDA y las distintas estrategias que se contemplan en la actualidad contra el VIH requieren, por el desafío que representan y la trascendencia social que tendría su cura -ya no tan descabellada-, un artículo monográfico que espero poder preparar pronto.
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