Mucho antes de que el COVID-19 transformara la vida cotidiana, los científicos eran conscientes de la posibilidad de que un coronavirus pudiera dar el salto de una especie animal a la población humana.
Qué diferentes podrían haber sido los últimos años si se hubiera administrado una vacuna capaz de bloquear el virus SARS-CoV-2 a los trabajadores del mercado de Huanan en Wuhan, China, donde, según sospechan los científicos, un perro mapache infectó a un vendedor y provocó un pandemia que ha matado a más de 6,3 millones de personas en todo el mundo.
Un nuevo tipo de vacuna desarrollada en Caltech tiene como objetivo protegerse de los nuevos coronavirus incluso antes de que los funcionarios de salud sepan que existen. Cuando se probó en ratones y monos, entrenó el sistema inmunitario de los animales para reconocer ocho virus a la vez e indujo inmunidad a virus que nunca habían encontrado.
Los hallazgos, publicados el martes en la revista Science, podrían conducir a una poderosa herramienta contra un virus que muta demasiado rápido para ser contenido con las vacunas actuales. Una fundación internacional de vacunas ha prometido 30 millones de dólares para comenzar los ensayos clínicos de la vacuna experimental en humanos.
“Hemos tenido tres pandemias o epidemias en los últimos 20 años: primero SARS, luego MERS, luego SARS-CoV-2”, dijo la bioquímica de Caltech Pamela Bjorkman, quien dirigió el nuevo trabajo. Más brotes provocados por “eventos indirectos” son inevitables, dijo, y “queremos protegernos ahora contra los efectos indirectos futuros”.
El Dr. Anthony Fauci, asesor principal del presidente Biden sobre la pandemia de COVID-19, elogió la investigación como “un gran paso conceptual hacia una vacuna pan-coronavirus”.
“Es una prueba de concepto muy, muy importante”, dijo, señalando que queda por ver si funciona tan bien en humanos como lo ha hecho en animales de laboratorio. “Es por eso que haces el experimento”.
La nueva vacuna no bloquea todos los coronavirus, un objetivo ambicioso que aún no está al alcance de la ciencia. En cambio, se enfoca en el grupo conocido como betacoronavirus, que incluye a los que causan el COVID-19, el síndrome respiratorio agudo severo y el síndrome respiratorio del Medio Oriente, entre otras enfermedades.
En lugar de usar una pieza de virus inactivado o una molécula creada en laboratorio diseñada para imitar una que se encuentra en la naturaleza, los investigadores de Caltech crearon una mota microscópica de materia que podían adornar como quisieran. Su nanopartícula está compuesta de proteínas con partes pegajosas en sus superficies, a las que los investigadores pueden unir incluso partes más pequeñas de virus.
El equipo probó tres versiones de la nanopartícula. Uno estaba cubierto con pedazos de SARS-CoV-2. Una versión de “mosaico” tenía SARS-CoV-2 más muestras de otros siete coronavirus, incluido uno que causa MERS y otras cepas que se encuentran en murciélagos y pangolines. El último estaba desnudo, para que sirviera de control.
Al buscar fragmentos de virus para recortar y unir, el equipo se concentró en una sección de la proteína espiga llamada dominio de unión al receptor, o RBD. Esta es la parte a la que normalmente se dirigen los anticuerpos neutralizantes del sistema inmunitario, ya sea que se hayan generado en respuesta a una vacuna o una infección previa.
Dado que los RBD de los betacoronavirus comparten muchas características, los investigadores esperaban que la versión en mosaico incitara al sistema inmunitario a concentrarse en partes comunes a los ocho virus. Además, teorizaron que si estas partes se compartieran en la mayoría o en todos los betacoronavirus, la vacuna desencadenaría una respuesta inmunitaria cuando se presentara con cualquier miembro del grupo viral, incluso aquellos que no estaban entre las muestras.
Tenían razón.
Cuando diseñaron su nanopartícula de mosaico, omitieron deliberadamente el SARS-CoV, el virus responsable del síndrome respiratorio agudo severo. Si la vacuna funcionó según lo previsto, los animales vacunados con la nanopartícula de mosaico y luego expuestos al SARS-CoV generarían una respuesta inmunitaria.
Lo hicieron. De hecho, los ratones y monos vacunados tenían poco o ningún virus detectable en sus sistemas a pesar de los intentos de infectarlos con SARS-CoV o SARS-CoV-2.
“Estamos muy entusiasmados con eso”, dijo Bjorkman.
Ese no fue el caso de los animales inyectados con la nanopartícula desnuda: no pudieron combatir ningún virus y murieron. Los animales que recibieron la vacuna con fragmentos de SARS-CoV-2 solo estaban protegidos contra ese virus pero no tenían protección contra ningún otro coronavirus, y la mayoría también murió.
Si la vacuna del mosaico funciona tan bien en humanos como lo hizo en animales, podría ofrecer protección contra los betacoronavirus que conocemos, así como otros relacionados que aún no han dado el salto a los humanos.
Esa perspectiva es prometedora pero está lejos de ser cierta.
El próximo paso es un ensayo clínico de Fase 1 en humanos, el primer obstáculo que se debe superar cuando se comercializa un nuevo medicamento o vacuna en los EE. UU. Eso tendrá lugar en la Universidad de Oxford, hogar de los colaboradores de Bjorkman en el proyecto, y probablemente menos un año.
La Coalición para las Innovaciones en Preparación para Epidemias dijo el martes que pagará la factura del ensayo inicial, con el objetivo de establecer evidencia de que la vacuna es segura en humanos.
“Ciertamente es alentador”, dijo el Dr. Paul Offit, virólogo e inmunólogo de la Universidad de Pensilvania. “Pero estos son estudios en modelos animales y, como es bien sabido entre los científicos, los ratones mienten y los monos exageran”.
“Es difícil lograr que las vacunas universales funcionen”, agregó Offit. “No es por falta de dinero. No es por falta de ganas ni de esfuerzo. Es algo muy difícil de hacer”.
Este no es el único equipo en los EE. UU. que explora vacunas de nanopartículas para los coronavirus. Los investigadores de la Universidad de Duke y el Instituto de Investigación del Ejército Walter Reed también los están investigando.
“Todos estos enfoques generales usan el dominio de unión al receptor para provocar fuertes respuestas de anticuerpos que pueden neutralizar el virus, por lo que todos son prometedores”, dijo el Dr. Stanley Perlman, virólogo e inmunólogo de la Universidad de Iowa que se especializa en betacoronavirus.
“Este es un buen enfoque basado en lo que sabemos”, dijo, “y uno tiene que esperar que sea útil para los virus que aún no hemos identificado”.