La vacuna se ha desarrollado a partir de levadura, lo que facilita enormemente su fabricación, distribución y almacenamiento.
Madrid, 17 de marzo (Europa Press).- Aunque muchas personas de los países más ricos han sido vacunadas contra la COVID-19, todavía es necesario vacunar a gran parte del mundo. Ahora, 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 las vacunas de ARN.
En un nuevo artículo, publicado en la revista Science Advances, los investigadores informan de que la vacuna, compuesta por fragmentos de la proteína de la espícula del SRAS-CoV-2 dispuestos en una partícula similar a un virus, provocó una fuerte respuesta inmunitaria y protegió a los animales contra el desafío viral.
La vacuna se diseñó de forma que pudiera producirse mediante levadura, utilizando instalaciones de fermentación que ya existen en todo el mundo. El Instituto Serum de la India, el mayor fabricante de vacunas del mundo, está produciendo ahora grandes cantidades de la vacuna y está realizando un ensayo clínico en África.
"Todavía hay una población muy grande que no tiene acceso a las vacunas COVID. Las vacunas de subunidades basadas en proteínas son una tecnología de bajo costo y bien establecida que puede proporcionar un suministro constante y es aceptada en muchas partes del mundo", afirma J. Christopher Love, profesor de Ingeniería Química Raymond A. y Helen E. St. Laurent en el MIT y miembro del Instituto Koch de Investigación Integrativa del Cáncer y del Instituto Ragon del MGH, el MIT y Harvard.
A new protein subunit vaccine developed at @MIT and @BIDMChealth, which comprises fragments of the SARS-CoV-2 spike protein arrayed on a virus-like particle, may offer an inexpensive, easy-to-store, and effective alternative to RNA vaccines for Covid-19. https://t.co/Vdtt4LjO5G pic.twitter.com/LFTfAXHtAo
— Medical Science and Technology #earlytreatments (@MedicalScitech) March 17, 2022
Love y Dan Barouch, director del Centro de Investigación de Virología y Vacunas del Centro Médico Beth Israel Deaconess (BIDMC) y profesor de la Facultad de Medicina de Harvard, son los autores principales del artículo, que aparece hoy en . Los autores principales del artículo son los estudiantes de postgrado del MIT Neil Dalvie y Sergio Rodríguez-Aponte, y Lisa Tostanoski, postdoc del BIDMC.
El laboratorio de Love, en estrecha colaboración con el laboratorio de Barouch en el BIDMC, comenzó a trabajar en una vacuna COVID-19 a principios de 2020. Su objetivo era producir una vacuna que no solo fuera eficaz, sino también fácil de fabricar. Para ello, se centraron en las vacunas de subunidades proteicas, un tipo de vacuna que consiste en pequeños trozos de proteínas víricas. Varias vacunas existentes, incluida una para la hepatitis B, se han fabricado con este enfoque.
"En lugares del mundo donde el costo sigue siendo un problema, las vacunas de subunidades pueden resolverlo. También podrían resolver algunas de las dudas sobre las vacunas basadas en las nuevas tecnologías", afirma Love.
Otra ventaja de las vacunas de subunidades proteicas es que a menudo pueden almacenarse bajo refrigeración y no requieren las temperaturas de almacenamiento ultracongelado que requieren las vacunas de ARN.
Para su vacuna de subunidades, los investigadores decidieron utilizar una pequeña parte de la proteína de la espiga 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 fuerte respuesta inmunitaria, así que para hacerlo más inmunogénico, el equipo decidió mostrar muchas copias de la proteína en una partícula similar al virus.
Eligieron el antígeno de superficie de la hepatitis B como andamio, y demostraron que cuando se recubría con fragmentos de RBD del SARS-CoV-2 esta partícula generaba una respuesta mucho más fuerte que la proteína RBD por sí sola.
Los investigadores también querían asegurarse de que su vacuna pudiera fabricarse de forma fácil y eficaz. Muchas vacunas de subunidades proteicas se fabrican con células de mamíferos, que pueden ser más difíciles de 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 la proteína RBD y la partícula de la hepatitis B- puede producirse por separado en la levadura. A cada componente, los investigadores le añadieron una etiqueta peptídica especializada que se une a una etiqueta que se encuentra en el otro componente, lo que permite que los fragmentos de RBD se unan a las partículas del virus después de producirse cada uno.
Pichia pastoris ya se utiliza para producir vacunas en biorreactores de todo el mundo. Una vez que los investigadores tuvieron listas sus células de levadura modificadas, las enviaron al Instituto Serum, que puso en marcha la producción rápidamente.
"Una de las claves que diferencia a nuestra vacuna de otras es que las instalaciones para fabricar vacunas en estos organismos de levadura ya existen en partes del mundo donde las vacunas son más necesarias hoy en día", afirma Dalvie.
Una vez que los investigadores tuvieron lista su vacuna candidata, la probaron en un pequeño ensayo en primates no humanos. Para esos estudios, combinaron la vacuna con adyuvantes que ya se utilizan en otras vacunas: hidróxido de aluminio (alumbre) o una combinación de alumbre y otro adyuvante llamado CpG.
En esos estudios, los investigadores demostraron que la vacuna generaba niveles de anticuerpos similares a los producidos por algunas de las vacunas COVID-19 aprobadas, incluida la de Janssen. También descubrieron que cuando los animales se exponían al SARS-CoV-2, las cargas virales en los animales vacunados eran mucho más bajas que las observadas en los animales no vacunados.
Para esa vacuna, los investigadores utilizaron un fragmento RBD que se basaba en la secuencia de la cepa original de SARS-CoV-2 que surgió a finales de 2019. Desde entonces, han incorporado 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 actuales.
"Podríamos hacer mutaciones que se vieran en algunas de las nuevas variantes, añadirlas al RBD pero mantener todo el marco igual, y hacer nuevas candidatas a vacunas --subraya Rodríguez-Aponte--. Eso demuestra la modularidad del proceso y la eficacia con la que se puede editar y hacer nuevos candidatos".
Si los ensayos clínicos demuestran que la vacuna proporciona una alternativa segura y eficaz a las vacunas de ARN existentes, los investigadores esperan que no sólo pueda resultar útil para vacunar a personas en países que actualmente tienen un acceso limitado a las vacunas, sino que también permita la creación de refuerzos que ofrezcan protección contra una mayor variedad de cepas de SARS-CoV-2 u otros coronavirus.
"En principio, esta modularidad permite considerar la adaptación a nuevas variantes o proporcionar un refuerzo de protección más pan-coronavirus", afirma Love.
