Los investigadores están tramando una vacuna de bajo costo contra el coronavirus. Una nueva formulación que ingresa a ensayos clínicos en Brasil, México, Tailandia y Vietnam podría cambiar la forma en que el mundo lucha contra la pandemia.
Una nueva vacuna para Covid-19 que está entrando en ensayos clínicos en Brasil, México, Tailandia y Vietnam podría cambiar la forma en que el mundo lucha contra la pandemia. La vacuna, llamada NDV-HXP-S, es la primera en ensayos clínicos en utilizar un nuevo diseño molecular que se espera que cree anticuerpos más potentes que la generación actual de vacunas. Y la nueva vacuna podría ser mucho más fácil de hacer.
Las vacunas existentes de empresas como Pfizer y Johnson & Johnson deben producirse en fábricas especializadas utilizando ingredientes difíciles de adquirir. Por el contrario, la nueva vacuna puede producirse en masa en huevos de gallina, los mismos huevos que producen miles de millones de vacunas contra la influenza cada año en fábricas de todo el mundo.
Si el NDV-HXP-S resulta seguro y eficaz, los fabricantes de vacunas contra la gripe podrían producir más de mil millones de dosis al año. Los países de ingresos bajos y medianos que actualmente luchan por obtener vacunas de países más ricos pueden fabricar NDV-HXP-S por sí mismos o adquirirlo a bajo costo de los vecinos.
“Eso es asombroso, cambiaría las reglas del juego”, dijo Andrea Taylor, directora asistente del Centro de Innovación en Salud Global de Duke.
Primero, sin embargo, los ensayos clínicos deben establecer que NDV-HXP-S realmente funciona en las personas. La primera fase de los ensayos clínicos concluirá en julio y la fase final tardará varios meses más. Pero los experimentos con animales vacunados han generado esperanzas sobre las perspectivas de la vacuna.
“Es un jonrón para la protección”, dijo el Dr. Bruce Innis del Centro PATH para la Innovación y el Acceso a las Vacunas, que ha coordinado el desarrollo de NDV-HXP-S. “Creo que es una vacuna de clase mundial”.
2P al rescate
Las vacunas funcionan familiarizando al sistema inmunológico con un virus lo suficientemente bien como para provocar una defensa contra él. Algunas vacunas contienen virus enteros que han sido eliminados; otros contienen solo una proteína del virus. Otros contienen instrucciones genéticas que nuestras células pueden usar para producir la proteína viral.
Una vez expuesto a un virus, o parte de él, el sistema inmunológico puede aprender a producir anticuerpos que lo ataquen. Las células inmunes también pueden aprender a reconocer las células infectadas y destruirlas.
En el caso del coronavirus, la mejor diana para el sistema inmunológico es la proteína que recubre su superficie como una corona. La proteína, conocida como pico , se adhiere a las células y luego permite que el virus se fusione con ellas.
Pero simplemente inyectar proteínas de pico de coronavirus en las personas no es la mejor manera de vacunarlas. Esto se debe a que las proteínas de pico a veces adoptan la forma incorrecta y provocan que el sistema inmunológico produzca los anticuerpos incorrectos.
Esta idea surgió mucho antes de la pandemia de Covid-19. En 2015, apareció otro coronavirus, que provocó una forma mortal de neumonía llamada MERS. Jason McLellan, un biólogo estructural que entonces trabajaba en la Escuela de Medicina Geisel en Dartmouth, y sus colegas se propusieron hacer una vacuna contra ella.
Querían utilizar la proteína de pico como objetivo. Pero tuvieron que tener en cuenta el hecho de que la proteína de pico cambia de forma. A medida que la proteína se prepara para fusionarse en una célula, se retuerce de una forma de tulipán a algo más parecido a una jabalina.
Los científicos llaman a estas dos formas las formas de prefusión y posfusión del pico. Los anticuerpos contra la forma de prefusión funcionan poderosamente contra el coronavirus, pero los anticuerpos posteriores a la fusión no lo detienen.
El Dr. McLellan y sus colegas utilizaron técnicas estándar para hacer una vacuna MERS, pero terminaron con muchos picos posfusión, inútiles para sus propósitos. Luego, descubrieron una forma de mantener la proteína encerrada en una forma de prefusión similar a un tulipán. Todo lo que tenían que hacer era cambiar dos de los más de 1.000 componentes básicos de la proteína en un compuesto llamado prolina.
El pico resultante, llamado 2P, por las dos nuevas moléculas de prolina que contenía, era mucho más probable que asumiera la forma de tulipán deseada. Los investigadores inyectaron los picos 2P en ratones y encontraron que los animales podían combatir fácilmente las infecciones del coronavirus MERS.
El equipo presentó una patente para su pico modificado, pero el mundo prestó poca atención a la invención. MERS, aunque mortal, no es muy contagioso y resultó ser una amenaza relativamente menor; menos de 1,000 personas han muerto de MERS desde que apareció por primera vez en humanos.
Pero a fines de 2019, surgió un nuevo coronavirus, el SARS-CoV-2, que comenzó a devastar el mundo. El Dr. McLellan y sus colegas se pusieron en acción y diseñaron un pico 2P exclusivo del SARS-CoV-2. En cuestión de días, Moderna usó esa información para diseñar una vacuna para Covid-19; contenía una molécula genética llamada ARN con las instrucciones para hacer el pico 2P.
Otras empresas pronto siguieron su ejemplo, adoptando picos 2P para sus propios diseños de vacunas y comenzando ensayos clínicos. Las tres vacunas que han sido autorizadas hasta ahora en los Estados Unidos, de Johnson & Johnson, Moderna y Pfizer-BioNTech, usan el pico 2P.
Otros fabricantes de vacunas también lo están utilizando. Novavax ha obtenido buenos resultados con el pico de 2P en los ensayos clínicos y se espera que solicite a la Administración de Alimentos y Medicamentos la autorización de uso de emergencia en las próximas semanas. Sanofi también está probando una vacuna de pico 2P y espera terminar los ensayos clínicos a finales de este año.
Dos prolinas son buenas; seis son mejores
La capacidad del Dr. McLellan para encontrar pistas que salvan vidas en la estructura de las proteínas le ha valido una profunda admiración en el mundo de las vacunas. “Este tipo es un genio”, dijo Harry Kleanthous, oficial senior de programas de la Fundación Bill y Melinda Gates. “Debería estar orgulloso de esta gran cosa que ha hecho por la humanidad”.
Pero una vez que el Dr. McLellan y sus colegas entregaron el pico de 2P a los fabricantes de vacunas, volvió a la proteína para ver más de cerca. Si intercambiar solo dos prolinas mejorara una vacuna, seguramente ajustes adicionales podrían mejorarla aún más.
“Tenía sentido intentar tener una vacuna mejor”, dijo el Dr. McLellan, que ahora es profesor asociado en la Universidad de Texas en Austin.
En marzo, unió fuerzas con dos compañeros biólogos de la Universidad de Texas, Ilya Finkelstein y Jennifer Maynard. Sus tres laboratorios crearon 100 picos nuevos, cada uno con un bloque de construcción alterado. Con fondos de la Fundación Gates, probaron cada uno y luego combinaron los cambios prometedores en nuevos picos. Finalmente, crearon una única proteína que cumplió con sus aspiraciones.
El ganador contenía las dos prolinas en el pico 2P, más cuatro prolinas adicionales que se encuentran en otras partes de la proteína. El Dr. McLellan llamó al nuevo pico HexaPro , en honor a su total de seis prolinas.
La estructura de HexaPro era incluso más estable que la de 2P, encontró el equipo. También era resistente, más capaz de resistir el calor y los productos químicos dañinos. El Dr. McLellan esperaba que su diseño robusto lo hiciera potente en una vacuna.
El Dr. McLellan también esperaba que las vacunas basadas en HexaPro llegaran a más del mundo, especialmente a los países de ingresos bajos y medianos, que hasta ahora han recibido solo una fracción de la distribución total de las vacunas de la primera ola.
“La proporción de vacunas que han recibido hasta ahora es terrible”, dijo el Dr. McLellan.
Con ese fin, la Universidad de Texas estableció un acuerdo de licencia para HexaPro que permite a las empresas y laboratorios de 80 países de ingresos bajos y medios utilizar la proteína en sus vacunas sin pagar regalías.
Mientras tanto, el Dr. Innis y sus colegas de PATH buscaban una forma de aumentar la producción de vacunas Covid-19. Querían una vacuna que las naciones menos ricas pudieran hacer por sí mismas.
Con un poco de ayuda de huevos
La primera ola de vacunas Covid-19 autorizadas requiere ingredientes especializados y costosos para su elaboración. La vacuna basada en ARN de Moderna, por ejemplo, necesita bloques de construcción genéticos llamados nucleótidos, así como un ácido graso hecho a medida para construir una burbuja a su alrededor. Esos ingredientes deben ensamblarse en vacunas en fábricas especialmente diseñadas.
La forma en que se fabrican las vacunas contra la influenza es un estudio en contraste. Muchos países tienen grandes fábricas para hacer vacunas contra la gripe baratas, con los virus de la influenza inyectados en huevos de gallina. Los huevos producen una gran cantidad de nuevas copias de los virus. Los trabajadores de la fábrica luego extraen los virus, los debilitan o los matan y luego los ponen en vacunas.
El equipo de PATH se preguntó si los científicos podrían fabricar una vacuna Covid-19 que pudiera cultivarse a bajo precio en huevos de gallina. De esa manera, las mismas fábricas que fabrican vacunas contra la gripe también podrían producir vacunas de Covid-19.
En Nueva York, un equipo de científicos de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai sabía cómo fabricar una vacuna de este tipo, utilizando un virus de aves llamado virus de la enfermedad de Newcastle que es inofensivo para los humanos.
Durante años, los científicos han estado experimentando con el virus de la enfermedad de Newcastle para crear vacunas para una variedad de enfermedades. Para desarrollar una vacuna contra el ébola, por ejemplo, los investigadores agregaron un gen del ébola al propio conjunto de genes del virus de la enfermedad de Newcastle.
Luego, los científicos insertaron el virus modificado en huevos de gallina. Debido a que es un virus de aves, se multiplicó rápidamente en los huevos. Los investigadores terminaron con virus de la enfermedad de Newcastle recubiertos con proteínas del Ébola.
En Mount Sinai, los investigadores se propusieron hacer lo mismo, utilizando proteínas de pico de coronavirus en lugar de proteínas de Ébola. Cuando se enteraron de la nueva versión HexaPro del Dr. McLellan, la agregaron a los virus de la enfermedad de Newcastle. Los virus estaban repletos de proteínas en forma de espiga, muchas de las cuales tenían la forma de prefusión deseada. En un guiño tanto al virus de la enfermedad de Newcastle como al pico de HexaPro, lo llamaron NDV-HXP-S.
PATH organizó la producción de miles de dosis de NDV-HXP-S en una fábrica vietnamita que normalmente produce vacunas contra la influenza en huevos de gallina. En octubre, la fábrica envió las vacunas a Nueva York para ser probadas. Los investigadores de Mount Sinai encontraron que NDV-HXP-S confería una poderosa protección en ratones y hámsteres.
“Puedo decir honestamente que puedo proteger a todos los hámsteres, a todos los ratones del mundo contra el SARS-CoV-2”, dijo el Dr. Peter Palese, líder de la investigación. “Pero el jurado aún está deliberando sobre lo que hace en los humanos”.
La potencia de la vacuna trajo un beneficio adicional: los investigadores necesitaban menos virus para obtener una dosis eficaz. Un solo huevo puede producir de cinco a 10 dosis de NDV-HXP-S, en comparación con una o dos dosis de vacunas contra la influenza.
“Estamos muy entusiasmados con esto, porque creemos que es una forma de hacer una vacuna barata”, dijo el Dr. Palese.
Luego, PATH conectó al equipo de Mount Sinai con los fabricantes de vacunas contra la influenza. El 15 de marzo, el Instituto de Vacunas y Productos Biológicos Médicos de Vietnam anunció el inicio de un ensayo clínico de NDV-HXP-S. Una semana después, la Organización Farmacéutica del Gobierno de Tailandia hizo lo mismo . El 26 de marzo, el Instituto Butantan de Brasil dijo que solicitaría autorización para comenzar sus propios ensayos clínicos de NDV-HXP-S.
Mientras tanto, el equipo de Mount Sinai también otorgó la licencia de la vacuna al fabricante mexicano de vacunas Avi-Mex como aerosol intranasal. La compañía iniciará ensayos clínicos para ver si la vacuna es aún más potente en esa forma.
Para las naciones involucradas, la perspectiva de fabricar las vacunas por su cuenta era atractiva. “Esta producción de vacunas es producida por tailandeses para tailandeses”, dijo el ministro de salud de Tailandia, Anutin Charnvirakul, en el anuncio en Bangkok.
En Brasil, el Instituto Butantan pregonó su versión de NDV-HXP-S como “la vacuna brasileña”, una que sería “producida íntegramente en Brasil, sin depender de las importaciones”.
La Sra. Taylor, del Duke Global Health Innovation Center, se mostró comprensiva. “Yo podía entender por qué sería una perspectiva tan atractiva”, dijo. “Han estado a merced de las cadenas de suministro globales”.
Madhavi Sunder, un experto en propiedad intelectual del Centro de Derecho de la Universidad de Georgetown, advirtió que NDV-HXP-S no ayudaría de inmediato a países como Brasil mientras lidiaban con la ola actual de infecciones por Covid-19. “No estamos hablando de 16 mil millones de dosis en 2020”, dijo.
En cambio, la estrategia será importante para la producción de vacunas a largo plazo, no solo para Covid-19 sino también para otras pandemias que puedan surgir en el futuro. “Suena muy prometedor”, dijo.
Mientras tanto, el Dr. McLellan ha regresado al tablero de dibujo molecular para intentar hacer una tercera versión de su pico que sea incluso mejor que HexaPro.
“Realmente no hay fin para este proceso”, dijo. “El número de permutaciones es casi infinito. En algún momento, tendrías que decir: ‘Esta es la próxima generación’ “.
The New York Times
