Así son las dos candidatas a vacunas contra el covid-19 que no necesitan frío y pueden administrarse a través de un parche
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Nanoingenieros californianos desarrollan sueros térmicamente estables que se cultivan en plantas y bacterias
08 sep 2021 . Actualizado a las 09:47 h.Nanoingenieros de la Universidad de California, en Estados Unidos, han desarrollado dos candidatas a vacunas contra el covid-19 que pueden soportar el calor, con virus de plantas o bacterias como ingredientes principales. Tal y como recoge el Journal of the American Chemical Society, se encuentran todavía en la fase inicial de desarrollo, pero en ratones han desencadenado una elevada producción de anticuerpos neutralizantes. Si resultan seguras y eficaces en humanos, podrían suponer un gran cambio en los esfuerzos de distribución mundial, incluidos los de las zonas rurales o las comunidades con pocos recursos.
«Lo interesante de nuestra tecnología de vacunas es que son térmicamente estables, por lo que podrían llegar fácilmente a lugares donde no es posible instalar congeladores de temperatura ultrabaja o hacer circular camiones con estos congeladores», explica Nicole Steinmetz, profesora de nanoingeniería y directora del Centro de Nanoinmunoingeniería de la Escuela de Ingeniería Jacobs de la UC San Diego.
Una de estas vacunas está hecha de un virus vegetal, llamado virus del mosaico del caupí. La otra, a partir de un virus bacteriano, o bacteriófago, llamado Q beta. Ambas se fabricaron con recetas similares. Los investigadores utilizaron plantas de caupí y bacterias E. coli para cultivar millones de copias del virus vegetal y del bacteriófago, respectivamente, en forma de nanopartículas con forma de bola. Las cosecharon y luego adjuntaron un pequeño trozo de la proteína de la espiga del SARS-CoV-2 a la superficie.
Los productos acabados tienen el aspecto de un virus infeccioso para que el sistema inmunitario pueda reconocerlos, pero no son infecciosos en animales ni en humanos. Así, el pequeño trozo de la proteína de espiga unido a la superficie estimula al organismo a generar una respuesta inmunitaria contra el coronavirus.
Implantes y parches de vacunas
¿Cuáles son las ventajas de utilizar virus vegetales y bacteriófagos para fabricar vacunas? Por un lado, explican los científicos californianos, son fáciles y baratas de producir a gran escala. «Cultivar plantas es relativamente fácil y no requiere una infraestructura demasiado sofisticada -afirma Steinmetz-. Y la fermentación mediante bacterias ya es un proceso establecido en la industria biofarmacéutica». Otra gran ventaja es que las nanopartículas de virus vegetales y bacteriófagos son extremadamente estables a altas temperaturas. Es por esta razón por la que pueden almacenarse y distribuirse a temperatura ambiente, sin necesidad de frío. También pueden someterse a procesos de fabricación que utilizan calor. Es más, el equipo estadounidense ya está utilizando técnicas de calor para envasar las vacunas en implantes de polímero y parches de microagujas: mezclan los sueros con polímeros y los funden juntos en un horno a temperaturas cercanas a los cien grados Celsius. El hecho de poder mezclar directamente desde el principio las nanopartículas de virus vegetales y bacteriófagos con los polímeros facilita la creación de implantes y parches de vacunas.
El objetivo es, básicamente, hacer más accesible la vacuna contra el covid-19. Los implantes, que se inyectan bajo la piel y liberan lentamente la vacuna a lo largo de un mes, solo tendrían que administrarse una vez. Y los parches de microagujas, que pueden llevarse en el brazo sin dolor ni molestias, permitirían a las personas autoadministrarse la vacuna. «Imagínese que los parches de la vacuna pudieran enviarse a los buzones de aquellas personas más vulnerables; no necesitarían siquiera salir de sus casas y no tendrían que arriesgarse a la exposición», apunta Jon Pokorski, profesor de nanoingeniería la citada escuela. «Si las clínicas pudiesen ofrecer un implante de una sola dosis a aquellos que tengan muchas dificultades para acudir a la segunda, un mayor número de personas tendría acceso a la protección y las posibilidades de frenar la transmisión aumentarían», añade.
En los ensayos con modelos animales, las candidatas a la vacuna fueron administrados a ratones mediante implantes, parches de microagujas y series de dos inyecciones. Los tres métodos produjeron altos niveles de anticuerpos neutralizantes en la sangre contra el SARS-CoV-2.
Además, los investigadores descubrieron que estos mismos anticuerpos también neutralizan el virus del SARS. La clave es la pieza de la proteína de la espiga del coronavirus que se une a la superficie de las nanopartículas. Una de estas piezas, denominada epítopo, es casi idéntica entre el SARS-CoV-2 y el virus original del SARS. «El hecho de que la neutralización sea tan profunda con un epítopo tan bien conservado entre otro coronavirus mortal es notable -explica el coautor del trabajo Matthew Shin, estudiante de doctorado de nanoingeniería en el laboratorio de Steinmetz-. Esto nos da esperanzas para una potencial vacuna contra el pancoronavirus [una vacuna universal que funcione contra todos los coronavirus] que podría ofrecer protección contra futuras pandemias».
Otra ventaja de este epítopo en particular es que no se ve afectado por ninguna de las mutaciones del SARS-CoV-2 que se han registrado hasta ahora. Esto se debe a que, a diferencia de los de las vacunas que se están administrando actualmente, procede de una región de la proteína de la espiga que no se une directamente a las células. Los epítopos de la región de no unión son menos propensos a sufrir mutaciones, apunta Oscar Ortega-Rivera, investigador postdoctoral en el laboratorio de Steinmetz y primer autor del estudio, lo que hace intuir que las nuevas vacunas podrían ser potencialmente eficaces contra las variantes.
Otro detalle que entusiasma a Steinmetz sobre esta tecnología es la versatilidad que ofrece para hacer nuevas vacunas. «Incluso si esta tecnología no tiene finalmente un impacto en la lucha contra del covid-19, puede adaptarse rápidamente a la siguiente amenaza, al siguiente virus X», subraya. La fabricación de este tipo de sueros, dice, es plug and play: se cultivan nanopartículas de virus vegetales o bacteriófagos de plantas o bacterias, respectivamente, y luego se adhiere un trozo del virus, patógeno o biomarcador objetivo a la superficie. «Utilizamos las mismas nanopartículas, los mismos polímeros, el mismo equipo y la misma química para unir todo. La única variable es el antígeno que pegamos a la superficie», precisa.