En qué consiste la vacuna desarrollada por el MIT e investigadores de Israel que promete ser accesible y de fácil producción

El acceso a las vacunas fue uno de los escollos que los países debieron sortear ni bien se autorizaron de emergencia las primeras formulaciones para el COVID-19.

A más de un año desde que comenzaron a aplicarse las primeras dosis, y si bien un gran número de personas en la mayoría de los países ya fueron inmunizadas y se encuentran protegidas contra las formas graves de la enfermedad, en muchas partes del mundo aún existe la necesidad de adquirir vacunas para aplicarlas a la población.

En este contexto, una nueva vacuna desarrollada en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y el Centro Médico Beth Israel Deaconess, en Estados Unidos puede contribuir a esos esfuerzos ofreciendo una alternativa barata, fácil de almacenar y eficaz a la hora de prevenir la enfermedad, según los primeros estudios.

En un reciente artículo publicado en la revista Science Advances, los investigadores informaron que la vacuna, que comprende fragmentos de la proteína espiga del SARS-CoV-2 dispuestos en una partícula similar a un virus, provocó una fuerte respuesta inmune en pruebas en animales y los protegió contra virus.

Según explicaron los responsables del desarrollo, la vacuna fue diseñada para que pueda ser producida por levadura, utilizando instalaciones de fermentación que ya existen en todo el mundo. El Serum Institute de la India, el mayor fabricante de vacunas del mundo, ahora produce grandes cantidades de la vacuna y planea realizar un ensayo clínico en África.

“Todavía hay una población muy grande que no tiene acceso a las vacunas contra el COVID. Las vacunas de subunidades basadas en proteínas son una tecnología bien establecida y de bajo costo que puede proporcionar un suministro constante y es aceptada en muchas partes del mundo”, sostuvo J. Christopher Love, profesor de Raymond A. y Helen E. St. Laurent, especialista de Ingeniería Química en el MIT y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer y el Instituto Ragon de MGH, MIT y Harvard.

Love y Dan Barouch, director del Centro de Virología e Investigación de Vacunas del Centro Médico Beth Israel Deaconess (BIDMC) y profesor de la Facultad de Medicina de Harvard, son los autores principales del artículo. Los cuales son secundados en la investigación por los estudiantes de posgrado del MIT Neil Dalvie y Sergio Rodríguez-Aponte, y Lisa Tostanoski, de un posdoctorado en BIDMC.

El desafío de lograr el pleno acceso

El laboratorio de Love, en estrecha colaboración con el laboratorio de Barouch en BIDMC, comenzó a trabajar en una vacuna contra el COVID-19 a principios de 2020. Su objetivo era producir una vacuna que no sólo fuera eficaz sino también fácil de fabricar. Con ese fin, se centraron en las vacunas de subunidades de proteínas, un tipo de inmunización que consta de pequeños fragmentos de proteínas virales. Varias vacunas existentes, incluida una contra la hepatitis B, se fabricaron utilizando este método.

“En lugares del mundo donde el costo sigue siendo un desafío, las vacunas de subunidades pueden abordar eso -apuntó Love-. También podrían abordar algunas de las dudas sobre las vacunas basadas en tecnologías más nuevas”.

Otra ventaja de las vacunas de subunidades de proteínas es que, a menudo, se pueden almacenar en refrigeradores y no requieren temperaturas de almacenamiento ultra frías, como requieren las de ARN mensajero.

“Las vacunas autorizadas contra el SARS-CoV-2 siguen estando menos disponibles en los países de ingresos bajos y medianos debido al suministro insuficiente, los altos costos y los requisitos de almacenamiento -señalaron los autores en la publicación en sus conclusiones-. La inmunidad global aún podría beneficiarse de las nuevas vacunas que utilizan adyuvantes seguros y ampliamente disponibles, como el alumbre y las subunidades de proteínas, adecuados para la producción de bajo costo en las instalaciones de fabricación existentes”.

Para su vacuna de subunidades, los investigadores decidieron usar una pequeña parte de la proteína de punta del SARS-CoV-2, el dominio de unión al receptor (RBD). Al principio de la pandemia, los estudios en animales sugirieron que este fragmento de proteína por sí solo no produciría una respuesta inmune fuerte, por lo que para hacerlo más inmunogénico (es decir que impulse una mejor respuesta inmunitaria aún), el equipo decidió mostrar muchas copias de la proteína en una partícula similar a un virus.

Para este objetivo, eligieron el antígeno de superficie de la hepatitis B como su andamiaje y demostraron que, cuando se recubrió con fragmentos RBD del SARS-CoV-2, esta partícula generó una respuesta mucho más fuerte que la proteína RBD por sí sola.

Los investigadores también querían asegurarse de que su vacuna pudiera fabricarse de manera fácil y eficiente. Muchas vacunas de subunidades de proteínas se fabrican utilizando células de mamíferos, con las que puede ser más difícil trabajar. El equipo del MIT diseñó la proteína RBD para que pudiera ser producida por la levadura Pichia pastoris, que es relativamente fácil de cultivar en un biorreactor industrial.

Cada uno de los dos componentes de la vacuna, el fragmento de proteína RBD y la partícula de hepatitis B, se pueden producir por separado en levadura. Luego, a cada componente, los investigadores agregaron una etiqueta peptídica especializada que se une con una etiqueta que se encuentra en el otro componente, lo que permite que los fragmentos RBD se unan a las partículas del virus después de que se produce cada uno.

“Una de las cosas clave que separa nuestra vacuna de otras vacunas es que las instalaciones para fabricar vacunas en estos organismos de levadura ya existen en partes del mundo donde las vacunas aún son más necesarias en la actualidad”, destacó Dalvie.

Una vez que los investigadores tuvieron lista su candidata a vacuna, la probaron en un pequeño ensayo en primates no humanos. Para esos estudios combinaron la vacuna con adyuvantes que ya se usan en otras vacunas: ya sea hidróxido de aluminio (alumbre) o una combinación de alumbre y otro adyuvante llamado CpG.

En esos estudios, los investigadores demostraron que la vacuna generó niveles de anticuerpos similares a los producidos por algunas de las vacunas COVID-19 autorizadas, incluida la vacuna Johnson y Johnson. También encontraron que cuando los animales estuvieron expuestos al SARS-CoV-2, las cargas virales en los animales vacunados fueron mucho más bajas que las observadas en los animales no vacunados.

Y si bien la formulación que se probó en un ensayo clínico de Fase 1 en Australia usaba un fragmento RBD que se basó en la secuencia de la cepa SARS-CoV-2 original que surgió a finales de 2019, los investigadores incorporaron luego dos mutaciones (similares a las identificadas en las variantes naturales Delta y Lambda) que el equipo encontró previamente para mejorar la producción y la inmunogenicidad en comparación con la secuencia ancestral, para los ensayos clínicos de fase 1/2 planificados.

El enfoque de unir un inmunógeno RBD a una partícula similar a un virus ofrece un sistema similar a “enchufar y mostrar” que podría usarse para crear vacunas similares, dicen los investigadores.

“Podríamos hacer mutaciones que se observaron en algunas de las nuevas variantes, agregarlas al RBD pero mantener todo el marco igual y crear nuevas vacunas candidatas”, explicó Rodríguez-Aponte, quien resaltó que “eso muestra la modularidad del proceso y la eficiencia con la que puede editar y crear nuevos candidatos”.

Si los ensayos clínicos muestran que la vacuna proporciona una alternativa segura y eficaz a las vacunas de ARN existentes, los investigadores esperan que no sólo resulte útil para vacunar a personas en países que actualmente tienen acceso limitado a las vacunas, sino que también permita la creación de refuerzos que ofrecería protección contra una variedad más amplia de variantes de SARS-CoV-2 u otros coronavirus.

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