Vacuna (Vaccine)

Una vacuna constituye una preparación biológica diseñada para conferir inmunidad adquirida activa contra enfermedades infecciosas o malignas específicas. Amplias investigaciones han afirmado consistentemente la seguridad y eficacia de las vacunas. Normalmente, una vacuna incorpora un agente que imita un microorganismo patógeno, a menudo derivado de formas atenuadas o inactivadas del microbio, sus toxinas asociadas o proteínas de superficie específicas. Este agente hace que el sistema inmunológico lo identifique como una amenaza potencial, lo neutralice y posteriormente desarrolle una respuesta de memoria para reconocer y eliminar eficazmente cualquier encuentro futuro con microorganismos vinculados a ese agente.

Una vacuna es una preparación biológica que proporciona inmunidad adquirida activa contra una enfermedad infecciosa o maligna particular. La seguridad y eficacia de las vacunas ha sido ampliamente estudiada y verificada. Por lo general, una vacuna contiene un agente que se asemeja a un microorganismo que causa una enfermedad y, a menudo, se elabora a partir de formas debilitadas o muertas del microbio, sus toxinas o una de sus proteínas de superficie. El agente estimula al sistema inmunológico para que lo reconozca como una amenaza, lo destruya y reconozca y destruya cualquiera de los microorganismos asociados con ese agente que pueda encontrar en el futuro.

Las vacunas tienen fines profilácticos, con el objetivo de prevenir o mitigar el impacto de futuras infecciones por patógenos naturales o "salvajes", o funciones terapéuticas, abordando enfermedades existentes como el cáncer. Ciertas vacunas confieren inmunidad esterilizante completa, lo que impide por completo la infección.

El proceso de administración de vacunas se denomina vacunación. La vacunación constituye la estrategia más eficaz para prevenir enfermedades infecciosas; La erradicación mundial de la viruela y la reducción significativa de enfermedades como la polio, el sarampión y el tétanos en numerosas regiones se pueden atribuir principalmente a los esfuerzos generalizados de vacunación. La Organización Mundial de la Salud (OMS) indica que actualmente hay vacunas autorizadas disponibles para veinticinco infecciones prevenibles distintas.

La primera aplicación documentada de inoculación para la prevención de la viruela surgió en la China del siglo XVI, con indicios preliminares de esta práctica que se remontan al siglo X dentro del mismo país. La viruela también representa la primera enfermedad para la que se desarrolló una vacuna. Lady Mary Wortley Montagu introdujo la práctica tradicional de la inoculación contra la viruela desde Turquía a Gran Bretaña en 1721. La nomenclatura vacuna y vacunación se origina en Variolae vaccinae (viruela de la vaca), un término acuñado por Edward Jenner, quien conceptualizó y creó la primera vacuna, para referirse a la viruela vacuna. Jenner empleó esta frase en 1798 para el título completo de su obra, Investigación sobre las Variolae vaccinae conocidas como viruela vacuna, en la que detalló la eficacia protectora de la viruela vacuna contra la viruela. En 1881, Louis Pasteur sugirió ampliar estos términos para abarcar las inoculaciones protectoras emergentes, honrando así las contribuciones de Jenner. La disciplina científica dedicada al desarrollo y fabricación de vacunas se denomina vacunología.

Eficacia

Un consenso científico predominante afirma que las vacunas representan una estrategia altamente segura y eficaz para combatir y erradicar enfermedades infecciosas. El sistema inmunológico identifica los componentes de la vacuna como entidades extrañas, eliminándolos posteriormente y conservando la memoria inmunológica. Al encontrarse con una forma virulenta del patógeno, la respuesta inmune del cuerpo está preparada para reconocer su cubierta proteica, lo que permite una rápida respuesta: inicialmente, neutralizando el agente objetivo antes de la entrada celular y, posteriormente, identificando y destruyendo las células infectadas antes de que pueda ocurrir una replicación extensa del agente.

En 1958, Estados Unidos registró 763.094 casos de sarampión, lo que resultó en 552 muertes. Tras la introducción de nuevas vacunas, la incidencia anual de casos disminuyó significativamente a menos de 150, con una mediana de 56. A principios de 2008, se identificaron 64 casos sospechosos de sarampión. De ellas, 54 infecciones estaban relacionadas con la importación internacional, aunque sólo el trece por ciento se contrajeron definitivamente fuera de Estados Unidos. Sorprendentemente, 63 de los 64 individuos afectados carecían de vacunación previa contra el sarampión o tenían un estado de vacunación incierto.

Se estima que la vacuna contra el sarampión evita aproximadamente un millón de muertes al año.

Las campañas de vacunación fueron fundamentales para lograr la erradicación de la viruela, históricamente una de las enfermedades humanas más virulentas y letales. Además, las iniciativas generalizadas de inmunización han reducido drásticamente la prevalencia de otras enfermedades, como la rubéola, la polio, el sarampión, las paperas, la varicela y la fiebre tifoidea, a niveles significativamente más bajos que los observados hace un siglo. Cuando una proporción sustancial de la población está vacunada, la probabilidad de que se produzcan brotes de enfermedades y su posterior transmisión disminuye considerablemente; este fenómeno se conoce como inmunidad colectiva. La polio, una enfermedad transmitida exclusivamente entre humanos, es el foco de un extenso esfuerzo de erradicación que ha confinado la polio endémica a regiones específicas dentro de tres naciones: Afganistán, Nigeria y Pakistán. Sin embargo, desafíos como las dificultades para llegar a todos los niños, las malas interpretaciones culturales y la difusión de información errónea han retrasado repetidamente el cronograma de erradicación proyectado.

La vacunación desempeña un papel crucial a la hora de mitigar la aparición de resistencia a los antibióticos. Por ejemplo, al disminuir sustancialmente la aparición de neumonía atribuida a Streptococcus pneumoniae, las iniciativas de inmunización han reducido significativamente la prevalencia de infecciones que presentan resistencia a la penicilina y otros antibióticos primarios.

Limitaciones de la eficacia de la vacuna

A pesar de sus beneficios, las vacunas están sujetas a ciertas limitaciones en cuanto a su eficacia. Las fallas de protección pueden surgir de factores específicos de la vacuna, incluida una atenuación inadecuada, regímenes de vacunación subóptimos o una administración inadecuada.

Además, la falla de la vacuna puede deberse a factores relacionados con el huésped, particularmente cuando el sistema inmunológico de un individuo muestra una respuesta inadecuada o ausente. Esta falta de respuesta dependiente del huésped se observa en aproximadamente entre el 2% y el 10% de los individuos, influenciada por elementos como la genética, el estado inmunológico, la edad, la salud general y el estado nutricional. Un ejemplo notable de un trastorno de inmunodeficiencia primaria que conduce a una falla genética es la agammaglobulinemia ligada al cromosoma X, donde la falta de una enzima vital para la maduración de las células B impide que el sistema inmunológico del huésped produzca anticuerpos contra patógenos específicos.

Las interacciones entre el huésped y el patógeno y las respuestas inmunes posteriores son procesos dinámicos que involucran múltiples vías inmunológicas. El desarrollo de anticuerpos no es instantáneo; Si bien la inmunidad innata puede activarse en aproximadamente doce horas, el desarrollo completo de la inmunidad adaptativa suele requerir de una a dos semanas. En consecuencia, los individuos siguen siendo susceptibles a la infección durante este período de desarrollo.

Tras la producción de anticuerpos, la inmunidad se puede conferir a través de varios mecanismos, dependiendo de la clase de anticuerpo específica. La eficacia de estos anticuerpos para eliminar o inactivar un patógeno está determinada tanto por la cantidad generada como por su eficacia contra la cepa patógena particular, dado que diferentes cepas pueden exhibir diferentes susceptibilidades a una respuesta inmune específica. En ciertos escenarios, las vacunas pueden inducir una protección inmune parcial, donde la eficacia es inferior al 100% pero aun así disminuye el riesgo de infección, o una protección inmune temporal, donde la inmunidad disminuye con el tiempo, en lugar de conferir inmunidad completa o permanente. Sin embargo, dicha protección puede elevar el umbral de reinfección de la población y generar importantes beneficios para la salud pública. Además, las vacunas pueden atenuar la gravedad de la infección, lo que conduce a tasas de mortalidad reducidas, disminución de la morbilidad, recuperación acelerada y una variedad de otros resultados ventajosos.

Las personas de edad avanzada frecuentemente presentan una respuesta inmune disminuida en comparación con las poblaciones más jóvenes, un fenómeno denominado inmunosenescencia. Los adyuvantes se emplean habitualmente para mejorar las respuestas inmunitarias, especialmente en adultos mayores cuya reactividad inmunológica a las vacunas convencionales puede verse comprometida.

La eficacia y el rendimiento de la vacuna dependen de varios factores:

• Las características inherentes a la enfermedad, ya que la eficacia de la vacuna varía según las diferentes patologías.
• La cepa de vacuna específica, dado que ciertas vacunas son altamente específicas o más efectivas contra variantes particulares de enfermedades.
• Cumplimiento del calendario de vacunación prescrito.
• Respuestas individuales idiosincrásicas a la vacunación, incluidos casos de "no respondedores" que no producen anticuerpos a pesar de la inmunización correcta.
• Diversos factores específicos del huésped, incluidos el origen étnico, la edad y la predisposición genética.

En los casos en que una persona vacunada contrae la enfermedad objetivo (una infección irruptiva), la enfermedad generalmente se manifiesta con una gravedad reducida y una transmisibilidad reducida en comparación con las infecciones en personas no vacunadas.

Las consideraciones clave para establecer un programa de vacunación eficaz incluyen:

1. Modelos epidemiológicos exhaustivos para pronosticar el impacto a mediano y largo plazo de las campañas de inmunización en la prevalencia de enfermedades y la dinámica de transmisión.
2. Vigilancia continua de la enfermedad objetivo después de la introducción de una nueva vacuna.
3. Mantener altas tasas de cobertura de inmunización, incluso en escenarios donde la incidencia de la enfermedad se ha vuelto poco frecuente.

Perfil de seguridad de la vacuna

Las vacunas administradas a poblaciones pediátricas, adolescentes y adultas generalmente se consideran seguras. Cualquier efecto adverso es generalmente leve. La incidencia de efectos secundarios varía según la vacuna específica. Las reacciones comunes pueden incluir fiebre, dolor localizado en el lugar de la inyección y mialgia. Además, ciertas personas pueden presentar reacciones alérgicas a los componentes de la vacuna. La vacuna contra el sarampión, las paperas y la rubéola (MMR) rara vez se relaciona con convulsiones febriles.

Los determinantes relacionados con la vacuna, como la genética, el estado de salud (incluidas las enfermedades subyacentes, el estado nutricional, el embarazo, las sensibilidades o las alergias), la competencia inmunitaria, la edad, el impacto económico y el entorno cultural, pueden actuar como factores primarios o secundarios que influyen en la gravedad de la infección y la eficacia de la vacuna. Las personas mayores de 60 años, las personas con hipersensibilidad a los alérgenos y las poblaciones obesas a menudo presentan una inmunogenicidad comprometida, lo que puede impedir la eficacia de la vacuna. Esto puede requerir el desarrollo de tecnologías de vacunas distintas o la administración de vacunas de refuerzo repetidas para estos grupos demográficos en particular para mitigar eficazmente la transmisión del virus.

La aparición de efectos adversos graves es extremadamente poco común. Las complicaciones relacionadas con la vacuna contra la varicela son poco frecuentes entre las personas inmunocomprometidas, mientras que las vacunas contra el rotavirus demuestran una asociación moderada con la intususcepción.

Un mínimo de 19 países han establecido esquemas de compensación sin culpa para brindar reparación a las personas que experimentan efectos adversos graves a causa de la vacunación. En Estados Unidos, esta iniciativa se denomina Ley Nacional sobre Lesiones por Vacunas Infantiles. Por el contrario, el Reino Unido utiliza el Pago por Daños por Vacunas.

Tipos

Las vacunas generalmente comprenden microorganismos atenuados, inactivados o inactivos, o componentes purificados extraídos de ellos. Actualmente se emplean varias clasificaciones de vacunas. Estas categorías reflejan diversos enfoques estratégicos destinados a mitigar el riesgo de enfermedades y al mismo tiempo provocar una respuesta inmune protectora.

Atenuado

Ciertas vacunas incorporan microorganismos vivos atenuados. Un número significativo de estos son virus activos cultivados en condiciones que disminuyen su virulencia, o utilizan organismos menos patógenos estrechamente relacionados para estimular una respuesta inmune integral. Si bien la mayoría de las vacunas atenuadas son virales, un subconjunto es bacteriana. Ejemplos ilustrativos incluyen las patologías virales de la fiebre amarilla, el sarampión, las paperas y la rubéola, junto con la infección bacteriana de la fiebre tifoidea. La vacuna viva Mycobacterium tuberculosis, desarrollada por Calmette y Guérin, no emplea una cepa contagiosa; en cambio, comprende una cepa modificada virulentamente conocida como "BCG", que se utiliza para inducir una respuesta inmune. Para la inmunización contra la peste, se emplea una vacuna viva atenuada que contiene la cepa EV Yersinia pestis. Las vacunas atenuadas presentan ventajas y desventajas. Las vacunas vivas, debilitadas o atenuadas generalmente provocan respuestas inmunológicas más duraderas. Además, las vacunas atenuadas estimulan respuestas inmunes tanto celulares como humorales. Sin embargo, su administración puede estar contraindicada en personas inmunocomprometidas y, en raras ocasiones, pueden volver a una forma virulenta y provocar enfermedades.

Inactivado

Ciertas vacunas incorporan microorganismos que han quedado inertes o desvitalizados mediante procesos físicos o químicos. Ejemplos ilustrativos incluyen la vacuna inactivada contra la polio (IPV), la vacuna contra la hepatitis A, la vacuna contra la rabia y la mayoría de las vacunas contra la influenza.

Toxoide

Las vacunas toxoides se formulan a partir de compuestos tóxicos inactivados, que son responsables de la patogénesis de la enfermedad, y no de los propios microorganismos. Ejemplos notables de vacunas basadas en toxoides incluyen las del tétanos y la difteria. Es importante señalar que no todos los toxoides se dirigen a los microorganismos; por ejemplo, el toxoide Crotalus atrox se administra a perros para conferirles protección contra el envenenamiento por serpientes de cascabel.

Subunidad

En lugar de presentar un microorganismo inactivado o atenuado al sistema inmunológico (una estrategia característica de las vacunas de "agente completo"), una vacuna de subunidad emplea un fragmento específico del patógeno para provocar una respuesta inmune. Un buen ejemplo es la vacuna de subunidades dirigida a la hepatitis B, que consiste únicamente en las proteínas de la superficie del virus (históricamente aisladas del suero sanguíneo de individuos con infección crónica, pero ahora generadas mediante la recombinación de genes virales en levaduras). Otros ejemplos incluyen la vacuna contra el virus del papiloma humano (VPH) de partículas similares al virus Gardasil, las subunidades de hemaglutinina y neuraminidasa derivadas del virus de la influenza y vacunas innovadoras de algas comestibles. Actualmente, también se utiliza una vacuna subunitaria para la inmunización contra la peste.

Conjugar

Algunas especies bacterianas poseen una cápsula externa de polisacárido que exhibe baja inmunogenicidad. Al unir covalentemente estos polisacáridos capsulares a proteínas transportadoras (como toxinas), se puede inducir al sistema inmunológico a reconocer el polisacárido como un antígeno proteico. Esta metodología se aplica en la vacuna Haemophilus influenzae tipo B.

Vesícula de membrana externa

Las vesículas de membrana externa (OMV) poseen inherentemente propiedades inmunogénicas y pueden diseñarse para producir vacunas altamente efectivas. Las vacunas OMV más reconocidas son las formuladas específicamente para la enfermedad meningocócica del serotipo B.

Heterotípico

Las vacunas heterólogas, también conocidas como "vacunas jennerianas", utilizan patógenos derivados de otras especies animales que normalmente no inducen ninguna enfermedad o sólo provocan síntomas leves en el organismo vacunado. Un ejemplo histórico es la aplicación de la viruela vacuna por parte de Edward Jenner para conferir inmunidad contra la viruela. Un ejemplo contemporáneo implica la administración de la vacuna BCG, formulada a partir de Mycobacterium bovis, para brindar protección contra la tuberculosis.

Vacuna genética

Las vacunas genéticas funcionan según el principio de absorción celular de ácidos nucleicos, que posteriormente dirigen la síntesis de una proteína específica basada en la plantilla de ácido nucleico. Esta proteína sintetizada comúnmente funciona como el antígeno inmunodominante del patógeno o una proteína de superficie capaz de provocar anticuerpos neutralizantes. Las subcategorías de vacunas genéticas incluyen vacunas de vectores virales, vacunas de ARN y vacunas de ADN.

Vector viral

Las vacunas de vector viral emplean un virus atenuado o no patógeno para introducir genes específicos del patógeno en el organismo huésped. Luego, estos genes dirigen la producción de antígenos particulares, como proteínas de superficie, provocando así una respuesta inmune. Los virus actualmente bajo investigación por su utilidad como vectores virales incluyen adenovirus, virus vaccinia y virus de la estomatitis vesicular (VSV).

ARN

Una vacuna de ARNm, también conocida como vacuna de ARN, representa una modalidad de vacuna innovadora que comprende ARN mensajero (ARNm) encapsulado dentro de un vehículo de administración, como nanopartículas lipídicas. Se han desarrollado varias vacunas de ARN para abordar la pandemia de COVID-19, y algunas han obtenido aprobación regulatoria o autorización de uso de emergencia en varios países. Por ejemplo, las vacunas de ARNm de Pfizer-BioNTech y Moderna están autorizadas para su administración a adultos y niños en los Estados Unidos.

ADN

Una vacuna de ADN utiliza un plásmido de ADN (pDNA) que transporta instrucciones genéticas para una proteína antigénica derivada del patógeno objetivo. El ADN plasmídico se caracteriza por su asequibilidad, estabilidad y perfil de seguridad comparativo, lo que lo convierte en una plataforma muy adecuada para la administración de vacunas.

Esta metodología presenta varios beneficios potenciales en comparación con las estrategias de vacunación convencionales. Estas ventajas incluyen la inducción de respuestas inmunes mediadas por células B y T, una mayor estabilidad de la vacuna, la ausencia total de agentes infecciosos y un proceso relativamente sencillo para la producción a gran escala.

Experimental

Actualmente se están desarrollando e implementando numerosas vacunas candidatas innovadoras.

• Las vacunas de células dendríticas implican la combinación ex vivo de células dendríticas con antígenos específicos, que posteriormente se presentan a los leucocitos del cuerpo, iniciando así una respuesta inmune. Los hallazgos preliminares indican resultados prometedores para estas vacunas en el tratamiento de tumores cerebrales y también se están evaluando para el melanoma.
• Las vacunas de vectores recombinantes aprovechan las características fisiológicas de un microorganismo combinadas con el material genético de otro para conferir inmunidad contra enfermedades caracterizadas por complejos mecanismos de infección. Un ejemplo ilustrativo es la vacuna RVSV-ZEBOV, con licencia de Merck, que se implementó en 2018 para abordar el brote de ébola en la República Democrática del Congo.
• Actualmente se están investigando vacunas peptídicas del receptor de células T para diversas enfermedades, utilizando modelos como la fiebre del Valle, la estomatitis y la dermatitis atópica. Las investigaciones indican que estos péptidos pueden modular la producción de citocinas y mejorar la inmunidad mediada por células.
• El objetivo estratégico de proteínas bacterianas específicas implicadas en la inhibición del complemento podría neutralizar eficazmente un mecanismo crítico de virulencia bacteriana.
• La utilización de plásmidos se ha demostrado en investigaciones preclínicas como una estrategia de vacuna protectora viable tanto para el cáncer como para las enfermedades infecciosas. Sin embargo, los ensayos clínicos en humanos no han demostrado un beneficio clínicamente significativo de este enfoque. La máxima eficacia de la inmunización con ADN plasmídico depende de mejorar la inmunogenicidad del plásmido y al mismo tiempo abordar factores cruciales para la activación precisa de las células efectoras inmunes.
• Las vacunas de vectores bacterianos funcionan según un principio análogo a las vacunas de vectores virales, pero emplean bacterias como vehículo de administración.
• Célula presentadora de antígeno
• Las tecnologías que facilitan el rápido despliegue de vacunas en respuesta a patógenos emergentes abarcan la aplicación de partículas similares a virus o nanopartículas de proteínas.
• Las vacunas inversas están diseñadas para instruir al sistema inmunológico a suprimir su respuesta a sustancias específicas.

A diferencia de la mayoría de las vacunas, que se formulan a partir de componentes microbianos inactivados o atenuados, las vacunas sintéticas están compuestas predominante o enteramente de péptidos, carbohidratos o antígenos producidos sintéticamente.

Valencia

Las vacunas se clasifican en monovalentes (también conocidas como univalentes) o multivalentes (alternativamente denominadas polivalentes). Una vacuna monovalente está formulada para inducir inmunidad contra un antígeno singular o un microorganismo específico. Por el contrario, una vacuna multivalente o polivalente está diseñada para conferir inmunidad contra dos o más cepas del mismo microorganismo, o contra múltiples microorganismos distintos. La valencia de una vacuna multivalente suele indicarse mediante un prefijo griego o latino, como bivalente, trivalente o tetravalente/tetravalente. En determinados contextos, puede preferirse una vacuna monovalente para provocar una respuesta inmunitaria rápida y sólida.

Interacciones

Cuando se combinan varias vacunas en una sola formulación, pueden producirse interferencias entre los componentes de la vacuna. Esta interacción se observa con mayor frecuencia con vacunas vivas atenuadas, donde un componente puede exhibir mayor robustez, suprimiendo así el crecimiento y la posterior respuesta inmune a otros componentes.

Este fenómeno se documentó en la vacuna trivalente contra la polio Sabin, donde la proporción de virus de serotipo 2 requirió reducción para evitar su interferencia con la absorción efectiva de los virus de serotipo 1 y 3 dentro de la vacuna. Para lograrlo, a principios de los años 1960 se aumentaron las dosis de los serotipos 1 y 3 en la vacuna. Un estudio de 2001 también identificó este problema en las vacunas contra el dengue y señaló que el serotipo DEN-3 predominaba y suprimía las respuestas inmunes a los serotipos DEN-1, -2 y -4.

Otros componentes

Adyuvantes

Las vacunas suelen incorporar uno o más adyuvantes, que son sustancias utilizadas para mejorar la respuesta inmunitaria. El toxoide tetánico, por ejemplo, suele adsorberse en el alumbre. Este método de presentación optimiza la administración de antígenos, lo que resulta en una acción inmunológica más potente en comparación con el toxoide tetánico acuoso simple. Las personas que experimenten una reacción adversa al toxoide tetánico adsorbido pueden recibir la vacuna no adsorbida cuando se requiera una dosis de refuerzo.

Durante la preparación para la campaña del Golfo Pérsico de 1990, se empleó la vacuna contra la tos ferina de células enteras como adyuvante de la vacuna contra el ántrax. Esta combinación provoca una respuesta inmune más rápida que la administración sola de la vacuna contra el ántrax, lo que ofrece una ventaja significativa si la posible exposición es inminente.

Conservantes

Las vacunas también pueden contener conservantes para inhibir la contaminación por bacterias u hongos. Hasta hace poco, el conservante tiomersal (también conocido como Thimerosal en EE. UU. y Japón) se usaba ampliamente en muchas vacunas que no contenían virus vivos. En 2005, la única vacuna infantil en los EE. UU. que contiene tiomersal en cantidades superiores a las trazas es la vacuna contra la influenza, que actualmente se recomienda únicamente para niños con factores de riesgo específicos. Las vacunas contra la influenza de dosis única suministradas en el Reino Unido no incluyen tiomersal entre sus ingredientes. Se pueden utilizar conservantes en diversas etapas de la producción de la vacuna, e incluso las técnicas de medición más avanzadas pueden detectar trazas en el producto final, de forma similar a su presencia en el medio ambiente y la población en general.

Muchas vacunas necesitan conservantes para evitar efectos adversos graves, como la infección por estafilococos, que, en un incidente de 1928, provocó la muerte de 12 de 21 niños inoculados con una vacuna contra la difteria sin conservante. Hay varios conservantes disponibles, incluidos tiomersal, fenoxietanol y formaldehído. El tiomersal demuestra una eficacia superior contra las bacterias, posee una vida útil más larga y mejora la estabilidad, potencia y seguridad de la vacuna. Sin embargo, en Estados Unidos, la Unión Europea y varios otros países ricos, ya no se incorpora como conservante en las vacunas infantiles, una medida de precaución atribuida a su contenido de mercurio. Si bien afirmaciones controvertidas han relacionado el tiomersal con el autismo, ninguna evidencia científica convincente respalda estas afirmaciones. Además, un estudio de 10 a 11 años en el que participaron 657.461 niños concluyó que la vacuna MMR no causa autismo y, de hecho, redujo el riesgo de autismo en un siete por ciento.

Excipientes

Además del componente activo de la vacuna en sí, los siguientes excipientes y compuestos residuales de fabricación están presentes o pueden estar presentes en las preparaciones de vacunas:

• Se incorporan sales o geles de aluminio como adyuvantes. Se añaden adyuvantes para promover una respuesta inmunitaria más temprana, más potente y más persistente a la vacuna, lo que permite reducir la dosis de la vacuna.
• Algunas vacunas incluyen antibióticos para prevenir el crecimiento bacteriano durante las fases de producción y almacenamiento de la vacuna.
• Las vacunas contra la influenza y la fiebre amarilla contienen proteína de huevo porque su producción implica el uso de huevos de gallina. También se pueden incorporar proteínas adicionales.
• El formaldehído sirve como agente inactivador de productos bacterianos en la fabricación de vacunas toxoides. Además, se emplea para neutralizar virus indeseables y erradicar posibles contaminantes bacterianos durante el proceso de producción de la vacuna.
• En determinadas vacunas, el glutamato monosódico (MSG) y el 2-fenoxietanol funcionan como estabilizadores, preservando la integridad de la vacuna cuando se somete a factores ambientales estresantes como el calor, la luz, la acidez o la humedad.
• El tiomersal, un antimicrobiano que contiene mercurio, se incorpora a los viales de vacunas multidosis para inhibir la contaminación y la proliferación de bacterias potencialmente nocivas. Sin embargo, debido a las actuales controversias sobre el tiomersal, su uso se ha suspendido en gran medida en la mayoría de las vacunas, con excepción de las formulaciones antigripales de usos múltiples. En estos, su concentración se ha reducido de tal manera que una sola dosis contiene menos de un microgramo de mercurio, una cantidad comparable a la que se encuentra en diez gramos de atún enlatado.

Nomenclatura

Ha surgido una variedad de abreviaturas relativamente estandarizadas para los nombres de las vacunas, aunque esta estandarización no está centralizada ni adoptada universalmente. Por ejemplo, la nomenclatura de vacunas empleada en los Estados Unidos incluye abreviaturas bien establecidas que también se reconocen y utilizan internacionalmente. Una recopilación extensa, clasificable y de libre acceso de estas abreviaturas está disponible en una página web de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Este recurso aclara que "Las abreviaturas [en] esta tabla (Columna 3) fueron estandarizadas conjuntamente por el personal de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, los Grupos de Trabajo del ACIP, el editor del Informe semanal de morbilidad y mortalidad (MMWR), el editor de Epidemiología y prevención de enfermedades prevenibles con vacunas (el Libro Rosa), miembros del ACIP y organizaciones de enlace con el ACIP."

Los ejemplos ilustrativos incluyen "DTaP" para los toxoides diftérico y tetánico y la vacuna acelular contra la tos ferina, "DT" para los toxoides diftérico y tetánico, y "Td" para los toxoides tetánico y diftérico. Los CDC, en su recurso sobre la vacunación contra el tétanos, aclaran además que "las letras mayúsculas en estas abreviaturas denotan dosis completas de toxoides contra la difteria (D) y el tétanos (T) y la vacuna contra la tos ferina (P). Las "d" y la "p" minúsculas denotan dosis reducidas de difteria y tos ferina utilizadas en las formulaciones para adolescentes y adultos. La 'a' en DTaP y Tdap significa 'acelular', lo que significa que el componente de la tos ferina contiene sólo una parte del organismo de la tos ferina."

Una recopilación adicional de abreviaturas de vacunas establecidas, específicamente aquellas utilizadas en los registros de vacunación de EE. UU., está disponible en el recurso de los CDC titulado "Vaccine Acronyms and Abbreviations". El sistema de nombres adoptados en los Estados Unidos (USAN) emplea convenciones específicas para el orden de las palabras de los nombres de las vacunas, dando prioridad a los sustantivos principales y colocando los adjetivos en posición pospositiva. En consecuencia, la designación USAN para "OPV" es "vacuna oral viva contra la polio", a diferencia de "vacuna oral contra la polio".

Licencias

La licencia de una vacuna se otorga después de completar con éxito su ciclo de desarrollo, que abarca ensayos clínicos y programas asociados en las fases I a III. Estas fases deben demostrar rigurosamente seguridad, inmunoactividad, seguridad inmunogenética a una dosis específica, eficacia confirmada para prevenir la infección dentro de las poblaciones objetivo y un efecto preventivo sostenido (lo que requiere una estimación de la duración o la necesidad de revacunación). Dado que las vacunas preventivas se evalúan principalmente en cohortes de población sana y se difunden entre la población general, se exige un estándar de seguridad excepcionalmente estricto. Para la concesión de licencias de vacunas multinacionales, el Comité de Expertos en Normalización Biológica de la Organización Mundial de la Salud ha establecido directrices para las normas internacionales en la fabricación y el control de calidad de las vacunas. Este marco sirve como base para que las agencias reguladoras nacionales implementen sus respectivos procedimientos de concesión de licencias. Los fabricantes de vacunas no reciben licencia hasta que un ciclo integral de desarrollo clínico y ensayo establezca de manera concluyente la seguridad y efectividad a largo plazo de la vacuna, luego de una revisión científica exhaustiva por parte de un organismo regulador multinacional o nacional, como la Agencia Europea de Medicamentos (EMA) o la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA).

Tras la adopción por parte de los países en desarrollo de las directrices de la OMS para el desarrollo y la licencia de vacunas, cada nación asume la responsabilidad de emitir licencias nacionales, así como de gestionar, implementar y monitorear la vacuna durante su período de uso. Establecer la confianza y la aceptación pública de una vacuna autorizada requiere estrategias de comunicación efectivas por parte de los gobiernos y los profesionales de la salud para facilitar la ejecución fluida de la campaña de vacunación, preservar vidas y fomentar la recuperación económica. Después de la licencia, una vacuna generalmente enfrenta limitaciones de suministro iniciales atribuibles a la variabilidad de fabricación, desafíos de distribución y complejidades logísticas, por lo que se necesita un plan de asignación estratégica para priorizar segmentos de población específicos para la inoculación inicial.

Organización Mundial de la Salud

Las vacunas destinadas a la distribución multinacional a través del Fondo de las Naciones Unidas para la Infancia (UNICEF) deben pasar por una precalificación por parte de la OMS. Este proceso garantiza el cumplimiento de los puntos de referencia internacionales de calidad, seguridad, inmunogenicidad y eficacia, lo que facilita su adopción en múltiples países.

Este proceso exige prácticas de fabricación consistentes en laboratorios contratados por la OMS, adhiriéndose a las pautas de Buenas Prácticas de Fabricación (GMP). En los casos en que las agencias de la ONU participan en la concesión de licencias de vacunas, los países individuales contribuyen (1) otorgando autorización de comercialización y una licencia nacional para la vacuna, sus fabricantes y socios de distribución, y (2) implementando vigilancia poscomercialización, que abarca la documentación de eventos adversos después del programa de vacunación. La OMS colabora con agencias nacionales para supervisar las inspecciones de las instalaciones de fabricación y los distribuidores, garantizando el cumplimiento de las BPF y marcos regulatorios más amplios.

Ciertas naciones optan por adquirir vacunas autorizadas por organizaciones nacionales establecidas, incluidas la EMA, la FDA o agencias equivalentes en otros países económicamente desarrollados. Sin embargo, estas adquisiciones generalmente conllevan costos más altos y pueden carecer de una infraestructura de distribución adecuada para las condiciones locales específicas que prevalecen en los países en desarrollo.

Unión Europea

Dentro de la Unión Europea (UE), las vacunas dirigidas a patógenos pandémicos, como la gripe estacional, pueden autorizarse a través de varias vías: en toda la UE, lo que requiere el cumplimiento de todos los estados miembros (un enfoque "centralizado"); para un subconjunto de Estados miembros (un enfoque "descentralizado"); o a nivel nacional individual. Por lo general, todos los estados miembros de la UE se adhieren a las directrices regulatorias y los protocolos clínicos establecidos por el Comité Europeo de Medicamentos de Uso Humano (CHMP), un panel científico dentro de la Agencia Europea de Medicamentos (EMA) encargado de la aprobación de vacunas. El CHMP recibe el apoyo de varios grupos de expertos responsables de evaluar y supervisar el desarrollo de una vacuna, tanto antes como después de su licencia y distribución.

Estados Unidos

La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA) emplea el mismo proceso riguroso para establecer evidencia clínica de seguridad y eficacia para las vacunas que para la aprobación de productos farmacéuticos recetados. Una vez completadas con éxito las etapas de desarrollo clínico, el proceso de licencia de la vacuna culmina con una Solicitud de licencia de productos biológicos. Esta solicitud requiere documentación completa que demuestre la eficacia y seguridad de la vacuna candidata a lo largo de su desarrollo, revisada por un equipo científico multidisciplinario compuesto por expertos como médicos, estadísticos, microbiólogos y químicos. Al mismo tiempo, revisores expertos inspeccionan las instalaciones de fabricación propuestas para comprobar el cumplimiento de las Buenas Prácticas de Fabricación (GMP). Además, el etiquetado de la vacuna debe contener una descripción conforme, que permita a los proveedores de atención médica definir su uso específico, incluidos los riesgos potenciales, para una comunicación y administración pública efectivas. Después de la obtención de la licencia, el seguimiento continuo de la vacuna y su producción, incluidas las inspecciones periódicas de cumplimiento de las BPF, persiste mientras el fabricante tenga la licencia. Esta supervisión puede implicar el envío de datos adicionales a la FDA sobre pruebas de potencia, seguridad y pureza para cada etapa de fabricación de la vacuna.

India

En la India, el Contralor General de Medicamentos, que dirige la Organización Central de Control de Estándares de Medicamentos (la autoridad reguladora nacional para cosméticos, productos farmacéuticos y dispositivos médicos), tiene la tarea de aprobar licencias para categorías de medicamentos específicas. Estos incluyen vacunas y otros medicamentos como sangre o productos sanguíneos, líquidos intravenosos y sueros.

Vigilancia postcomercialización

Hasta que una vacuna logre una adopción pública generalizada, el espectro completo de posibles eventos adversos puede permanecer sin caracterizar, lo que requerirá que los fabricantes realicen estudios de Fase IV para la vigilancia posterior a la comercialización durante el uso público generalizado. La Organización Mundial de la Salud (OMS) colabora con los estados miembros de las Naciones Unidas para establecer e implementar protocolos de vigilancia posteriores a la concesión de licencias. En los Estados Unidos, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) utiliza un sistema de notificación de eventos adversos a las vacunas para monitorear continuamente las preocupaciones sobre la seguridad de las vacunas durante su implementación entre la población estadounidense.

Programación de vacunación

Para garantizar una protección óptima, se recomienda que los niños reciban la vacuna lo antes posible una vez que su sistema inmunológico esté lo suficientemente maduro para provocar una respuesta a vacunas específicas. Para lograr una inmunidad completa a menudo se necesitan dosis de "refuerzo" suplementarias, lo que contribuye al desarrollo de complejos calendarios de vacunación. Las recomendaciones del calendario mundial de vacunación son formuladas por el Grupo Asesor Estratégico de Expertos y posteriormente adaptadas por los comités asesores nacionales. Estas adaptaciones a nivel de país consideran varios factores locales, incluida la epidemiología de las enfermedades, la aceptación pública de la vacunación, la equidad entre las poblaciones locales y las limitaciones programáticas y financieras existentes. En los Estados Unidos, el Comité Asesor sobre Prácticas de Inmunización (ACIP), que asesora a los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) sobre las modificaciones del cronograma, aboga por la vacunación infantil rutinaria contra la hepatitis A, la hepatitis B, la polio, las paperas, el sarampión, la rubéola, la difteria, la tos ferina, el tétanos, el Haemophilus influenzae tipo b (HiB), la varicela, el rotavirus, la influenza, la enfermedad meningocócica y neumonía.

El número sustancial de vacunas y dosis de refuerzo recomendadas, que potencialmente alcanza las 24 inyecciones a la edad de dos años, ha presentado desafíos para lograr el cumplimiento completo de los calendarios de vacunación. Para mitigar la disminución de las tasas de cumplimiento, se han implementado varios sistemas de notificación y ahora están disponibles comercialmente numerosas vacunas combinadas, como la vacuna pentavalente y la vacuna MMRV, que ofrecen protección contra múltiples enfermedades simultáneamente.

Más allá de los calendarios de vacunación para bebés y las dosis de refuerzo, se recomiendan numerosas vacunas específicas para otros grupos de edad o requieren administración repetida a lo largo de la vida de un individuo, comúnmente contra el sarampión, el tétanos, la influenza y la neumonía. Las mujeres embarazadas frecuentemente se someten a pruebas de detección para determinar la inmunidad sostenida a la rubéola. La vacuna contra el virus del papiloma humano (VPH) se recomienda en los Estados Unidos desde 2011 y en el Reino Unido desde 2009. Las pautas de vacunación para las personas mayores se centran principalmente en la neumonía y la influenza, dado su mayor riesgo de mortalidad dentro de este grupo demográfico. En 2006, se introdujo una vacuna contra el herpes zóster, una enfermedad causada por el virus varicela-zóster (virus de la varicela) que afecta predominantemente a los adultos mayores.

El calendario y la dosis de las vacunas se pueden personalizar según la inmunocompetencia de cada individuo. Además, estos parámetros pueden optimizarse para el despliegue de vacunas en toda la población, especialmente cuando el suministro es limitado, como durante una pandemia.

Aspectos económicos del desarrollo de vacunas

Un importante desafío económico en el desarrollo de vacunas surge del hecho de que muchas enfermedades que requieren urgentemente una vacuna, como el VIH, la malaria y la tuberculosis, prevalecen predominantemente en los países de bajos ingresos. En contextos como el de Estados Unidos, los retornos financieros para el desarrollo de vacunas suelen ser modestos, mientras que los riesgos financieros y de otro tipo asociados son sustanciales.

Históricamente, la mayor parte del desarrollo de vacunas se ha sostenido mediante mecanismos de financiación "de impulso", provenientes de organismos gubernamentales, instituciones académicas y organizaciones sin fines de lucro. Numerosas vacunas han demostrado una alta rentabilidad y importantes beneficios para la salud pública. El volumen de vacunas administradas ha experimentado un aumento espectacular en las últimas décadas. Este aumento, particularmente en lo que respecta a la diversidad de vacunas administradas a los niños antes de la inscripción escolar, probablemente se deba a mandatos y apoyo gubernamentales más que a incentivos puramente económicos.

Patentes de vacunas

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el principal impedimento para la producción de vacunas en los países menos desarrollados no han sido las patentes de propiedad intelectual. En cambio, las barreras más importantes son las considerables inversiones financieras, las demandas de infraestructura y los requisitos de mano de obra calificada esenciales para la entrada al mercado. Las vacunas son formulaciones biológicas complejas y, a diferencia de los productos farmacéuticos recetados convencionales, no existen equivalentes "genéricos" genuinos. Cualquier vacuna fabricada por una nueva instalación debe someterse a pruebas clínicas exhaustivas por parte del productor para confirmar su seguridad y eficacia. Si bien los procesos tecnológicos específicos para la mayoría de las vacunas están patentados, a menudo estos pueden evitarse mediante el desarrollo de metodologías de fabricación alternativas. Sin embargo, tal elusión requiere una infraestructura sólida de investigación y desarrollo (I+D) y una fuerza laboral competente. Para un número limitado de vacunas relativamente nuevas, como la vacuna contra el virus del papiloma humano, las patentes pueden representar un obstáculo adicional.

En 2021, en medio de la demanda urgente de una mayor producción de vacunas durante la pandemia de COVID-19, la Organización Mundial del Comercio y varios gobiernos globales evaluaron la viabilidad de renunciar a los derechos de propiedad intelectual y las patentes de las vacunas COVID-19. Se propuso una medida de este tipo para "eliminar todas las barreras potenciales al acceso oportuno a productos médicos asequibles contra la COVID-19, incluidas vacunas y medicamentos, y aumentar la fabricación y el suministro de productos médicos esenciales".

Producción de vacunas

La fabricación de vacunas difiere significativamente de otras metodologías de producción, incluidos los procesos farmacéuticos estándar, principalmente porque las vacunas están diseñadas para ser administradas a millones de personas, la mayoría de las cuales gozan de buena salud. Esta característica inherente requiere un marco de producción excepcionalmente riguroso, que incorpore estrictos mandatos de cumplimiento que superen considerablemente los impuestos a otros productos.

El establecimiento de una instalación de fabricación de vacunas puede generar costos que oscilan entre 50 y 500 millones de dólares, dependiendo del antígeno específico, y requiere equipos altamente especializados, junto con salas limpias y áreas de contención dedicadas. Además, existe un déficit global de personal que posee la combinación necesaria de habilidades, experiencia, conocimiento, competencia y disposición esenciales para operar las líneas de producción de vacunas. Excluyendo a Brasil, China e India, los sistemas educativos de numerosos países en desarrollo con frecuencia no logran generar un grupo suficiente de candidatos calificados, lo que obliga a los fabricantes de vacunas en estas regiones a emplear personal expatriado para sostener las operaciones.

La producción de vacunas abarca múltiples etapas distintas, comenzando con la generación del antígeno. Los virus generalmente se cultivan en células primarias, como huevos de gallina (por ejemplo, para las vacunas contra la influenza), o dentro de líneas celulares continuas, como células humanas cultivadas (por ejemplo, para las vacunas contra la hepatitis A). Por el contrario, las bacterias se propagan en biorreactores (p. ej., Haemophilus influenzae tipo b). Además, se pueden producir proteínas recombinantes, derivadas de virus o bacterias, utilizando levadura, cultivos bacterianos u otros cultivos celulares.

Después de la generación del antígeno, el antígeno se aísla de sus células huésped. Los antígenos virales pueden requerir inactivación, potencialmente sin purificación adicional. Por el contrario, las proteínas recombinantes suelen requerir extensos procesos de purificación, que incluyen ultrafiltración y cromatografía en columna. La etapa final implica la formulación de la vacuna, en la que se incorporan adyuvantes, estabilizadores y conservantes según sea necesario. Los adyuvantes sirven para aumentar la respuesta inmune al antígeno, los estabilizadores extienden la vida útil del producto y los conservantes facilitan el uso de viales multidosis. El desarrollo y la producción de vacunas combinadas presentan mayores desafíos debido a posibles incompatibilidades e interacciones entre los diversos antígenos y otros componentes.

La fase final en la fabricación de vacunas antes de su distribución se denomina "llenado y acabado", que abarca los procesos de dispensar vacunas en viales y posteriormente empaquetarlas para su envío. A pesar de su sencillez conceptual dentro de la secuencia general de fabricación, esta etapa constituye con frecuencia un cuello de botella importante en la distribución y administración más amplia de las vacunas.

Las metodologías de producción de vacunas avanzan continuamente. Se prevé que las células de mamíferos cultivadas ganen cada vez más prominencia sobre los sustratos tradicionales como los huevos de gallina, debido a su mayor productividad y su menor susceptibilidad a problemas de contaminación. Se prevé que la tecnología de recombinación, que facilita la creación de vacunas genéticamente desintoxicadas, será más frecuente en las vacunas bacterianas que utilizan toxoides. Además, se espera que las vacunas combinadas incorporen cantidades reducidas de antígenos, mitigando así interacciones indeseables mediante la aplicación de patrones moleculares asociados a patógenos.

Fabricantes de vacunas

El mercado mundial de vacunas está dominado por las principales compañías farmacéuticas, incluidas Merck, Sanofi, GlaxoSmithKline, Pfizer y Novartis, que en conjunto representaron el 70% de las ventas de vacunas concentradas en la Unión Europea y los Estados Unidos en 2013. El establecimiento de instalaciones de fabricación de vacunas requiere una inversión de capital sustancial, que oscila entre 50 y 300 millones de dólares, con períodos de construcción que suelen durar de 4 a 6 años. Todo el proceso de desarrollo de una vacuna, desde la investigación hasta el mercado, generalmente requiere de 10 a 15 años. Los países en desarrollo, en particular Brasil, India y China, contribuyen cada vez más al suministro de vacunas, especialmente formulaciones más antiguas, dentro de sus respectivas regiones. Los fabricantes de vacunas de la India son reconocidos como los más avanzados entre los países en desarrollo, como lo ejemplifica el Serum Institute of India. Esta institución es un productor líder mundial por volumen de dosis y un innovador en los procesos de fabricación, habiendo mejorado recientemente la eficiencia de la producción de la vacuna contra el sarampión entre 10 y 20 veces mediante la adopción del cultivo de células MRC-5 en lugar de los huevos de gallina tradicionales. El sector manufacturero de China, en particular Sinopharm (CNPGC), se centra principalmente en satisfacer la demanda interna, suministrando más del 85% de las dosis de 14 vacunas distintas dentro del país. Brasil también está avanzando hacia la autosuficiencia en el suministro de vacunas, aprovechando la transferencia de tecnología de naciones más desarrolladas.

Sistemas de administración de vacunas

La inyección sigue siendo un método predominante para administrar vacunas en el cuerpo humano.

El desarrollo continuo de nuevos sistemas de administración de vacunas es prometedor para mejorar tanto la seguridad como la eficiencia administrativa de las inmunizaciones. Las vías de investigación actuales abarcan tecnologías como los liposomas y el ISCOM (complejo inmunoestimulante).

Formulaciones de vacunas orales

Las vacunas orales representan un avance significativo en las tecnologías de administración de vacunas. Los esfuerzos iniciales para desarrollar formulaciones de vacunas orales a principios del siglo XX arrojaron resultados inconsistentes, particularmente en medio del escepticismo sobre la viabilidad de vacunas antibacterianas orales eficaces. Sin embargo, en la década de 1930, el interés científico en la eficacia profiláctica de las vacunas orales, como las de la fiebre tifoidea, comenzó a intensificarse.

La eficacia de una vacuna oral contra la polio quedó notablemente demostrada incluso cuando la administraba personal voluntario que carecía de formación médica formal, lo que destaca su facilidad y eficiencia de implementación. Las vacunas orales eficaces ofrecen varias ventajas distintas, incluida la eliminación de los riesgos de contaminación de la sangre. Además, las vacunas orales pueden formularse como sólidos, que normalmente presentan una mayor estabilidad y una menor susceptibilidad a sufrir daños o deterioro por congelación durante el transporte y el almacenamiento. Esta estabilidad mejorada mitiga la dependencia de una "cadena de frío" (la infraestructura logística necesaria para mantener las vacunas dentro de un rango de temperatura específico desde la producción hasta la administración), lo que potencialmente reduce los costos generales de las vacunas.

Tecnología de vacuna con microagujas

El método de microagujas, que actualmente se encuentra en etapas de desarrollo, implica series de proyecciones puntiagudas diseñadas para facilitar las vías de administración de la vacuna directamente a través de la piel.

Vacunas con parche dérmico

Un sistema experimental de administración de vacunas sin agujas, actualmente en fase de pruebas con animales, utiliza un parche dérmico del tamaño de un sello que se asemeja a una venda adhesiva. Este parche incorpora aproximadamente 20.000 proyecciones microscópicas por centímetro cuadrado. Este método de administración dérmica tiene el potencial de mejorar la eficacia de la vacunación y al mismo tiempo reducir la dosis de vacuna requerida en comparación con la inyección tradicional.

Aplicaciones en Medicina Veterinaria

La vacunación de animales tiene un doble propósito: prevenir la contracción de enfermedades dentro de las poblaciones animales y mitigar la transmisión de enfermedades zoonóticas a los humanos. Se establecen protocolos de vacunación de rutina tanto para animales de compañía como para ganado. Además, los esfuerzos de vacunación ocasionalmente se extienden a las poblaciones de animales salvajes, a menudo mediante la distribución de alimentos con vacunas en áreas susceptibles a brotes de enfermedades, una estrategia particularmente empleada en los intentos de controlar la rabia en los mapaches.

En regiones donde la rabia es endémica, la vacunación canina contra la rabia puede ser un prerrequisito legal. Otras vacunas caninas comunes se dirigen a enfermedades como el moquillo canino, el parvovirus canino, la hepatitis infecciosa canina, el adenovirus-2, la leptospirosis, la Bordetella, el virus de la parainfluenza canina y la enfermedad de Lyme, entre otras.

Se han registrado casos de vacunas veterinarias administradas a humanos, ya sea de forma intencionada o inadvertida, que en ocasiones provocan enfermedades, en particular brucelosis. Sin embargo, la documentación de estos sucesos es poco frecuente y la investigación exhaustiva sobre la seguridad y los resultados de dichas aplicaciones sigue siendo limitada. La introducción de métodos de vacunación en aerosol en entornos veterinarios probablemente haya contribuido a un aumento reciente de la exposición humana a patógenos zoonóticos, incluida Bordetella bronchiseptica, que normalmente no se encuentran en huéspedes humanos. Para ciertos patógenos, como la rabia, la vacuna veterinaria correspondiente puede ser sustancialmente más rentable, por órdenes de magnitud, que su contraparte humana.

Vacunas DIVA

Las vacunas DIVA (Diferenciación de animales infectados de vacunados), denominadas alternativamente vacunas SIVA (Segregación de animales infectados de vacunados), permiten distinguir entre animales que han sido infectados y aquellos que han sido vacunados. Estas vacunas están diseñadas para carecer de al menos un epítopo presente en el microorganismo de tipo salvaje correspondiente. Un ensayo de diagnóstico complementario, diseñado para detectar anticuerpos contra este epítopo específico faltante, facilita la determinación del estado de infección o vacunación de un animal.

Las vacunas DIVA iniciales, anteriormente conocidas como vacunas marcadoras hasta su cambio de nombre a vacunas DIVA en 1999, junto con sus pruebas de diagnóstico asociadas, fueron iniciadas por J. T. van Oirschot y su equipo de investigación en el Instituto Veterinario Central en Lelystad, Países Bajos. Sus investigaciones revelaron que ciertas vacunas establecidas dirigidas a la pseudorrabia, también conocida como enfermedad de Aujeszky, poseían deleciones en su genoma viral, incluido específicamente el gen gE. Posteriormente se generaron anticuerpos monoclonales para atacar esta eliminación y se utilizaron para crear un ELISA capaz de detectar anticuerpos contra gE. Además, se diseñaron vacunas innovadoras gE negativas mediante modificación genética. Siguiendo una metodología similar, se han formulado vacunas DIVA y sus correspondientes ensayos de diagnóstico para combatir las infecciones por herpesvirus1 bovino.

La estrategia DIVA se ha implementado de forma eficaz en varios países, lo que ha llevado a la erradicación exitosa del virus de la pseudorrabia dentro de sus fronteras. Las poblaciones de cerdos fueron sometidas a una vacunación intensiva y a un seguimiento continuo mediante la prueba de diagnóstico asociada, y posteriormente se sacrificaron los animales infectados de las piaras. En aplicaciones prácticas, también se emplean ampliamente las vacunas DIVA contra el herpesvirus bovino 1. Actualmente se están llevando a cabo importantes iniciativas de investigación y desarrollo para ampliar la aplicación del principio DIVA a un espectro más amplio de enfermedades infecciosas, incluida la peste porcina clásica, la influenza aviar, Actinobacillus pleuropneumonia y las infecciones por Salmonella en poblaciones porcinas.

Historial

Antes de la llegada de la vacunación utilizando material de viruela vacuna (inmunización heterotípica), la viruela se podía prevenir mediante la variolación intencional con el virus de la viruela. El historiador Joseph Needham postuló que los taoístas en China practicaban una forma de inoculación ya en el siglo X, transmitiendo este conocimiento a través de la tradición oral; sin embargo, la afirmación de Needham ha enfrentado críticas debido a la ausencia de registros escritos que detallen la práctica. La primera aplicación documentada de variolización también se atribuye a los chinos, con registros que se remontan al siglo XV. Se trataba de una técnica conocida como "insuflación nasal", en la que se soplaba material de viruela en polvo, normalmente costras, en las fosas nasales. Se documentaron diversas metodologías de insuflación en China durante los siglos XVI y XVII. En 1700, la Royal Society de Londres recibió dos relatos sobre la práctica de inoculación china: uno de Martin Lister, basado en un informe de un empleado de la Compañía de las Indias Orientales en China, y otro de Clopton Havers. En Francia, Voltaire señaló que los chinos habían estado practicando la variolización durante "estos cien años".

A su regreso a Inglaterra en 1721, Mary Wortley Montagu, después de haber observado variolización en Turquía, dispuso que su hija de cuatro años se sometiera al procedimiento en presencia de médicos de la Corte Real. Más tarde, ese mismo año, Charles Maitland realizó una variación experimental con seis reclusos en la prisión de Newgate en Londres. Este experimento tuvo éxito y rápidamente atrajo el interés de la familia real, que posteriormente aprobó el procedimiento. Sin embargo, en 1783, el príncipe Octavio de Gran Bretaña sucumbió a la muerte varios días después de su inoculación.

En 1796, el médico Edward Jenner llevó a cabo un experimento extrayendo pus de una lechera afectada por viruela vacuna e inoculando con él a un niño de 8 años, James Phipps. Seis semanas después, Jenner expuso a Phipps a la viruela y posteriormente observó que el niño no contrajo la enfermedad. Ampliando estos hallazgos, Jenner publicó en 1798 que su vacuna era segura tanto para la población pediátrica como para la adulta y podía transmitirse de persona a persona, mitigando así la dependencia de suministros inconsistentes derivados de ganado infectado. En 1804, la expedición española de vacunación contra la viruela Balmis utilizó esta técnica de transferencia de brazo a brazo durante su misión a las colonias españolas en México y Filipinas, sorteando el desafío de que la viabilidad de la vacuna estaba limitada a 12 días in vitro. La expedición empleó específicamente viruela vacuna. Dado que la vacunación contra la viruela vacuna presentaba riesgos significativamente menores que la inoculación contra la viruela, esta última práctica, a pesar de su prevalencia en Inglaterra, fue prohibida en 1840.

A partir del trabajo fundacional de Jenner, Louis Pasteur fue pionero en la segunda generación de vacunas en la década de 1880, desarrollando inmunizaciones contra el cólera y el ántrax en los pollos. Desde finales del siglo XIX en adelante, las vacunas ganaron reconocimiento como símbolo de prestigio nacional, lo que llevó a la implementación de políticas nacionales de vacunación y la promulgación de leyes de vacunación obligatoria. En 1931, Alice Miles Woodruff y Ernest Goodpasture demostraron el cultivo exitoso del virus de la viruela aviar en huevos de gallina embrionados. Este descubrimiento pronto impulsó a los científicos a propagar otros virus utilizando huevos, un método decisivo en la creación de la vacuna contra la fiebre amarilla en 1935 y la vacuna contra la influenza en 1945. En 1959, los medios de crecimiento y el cultivo celular reemplazaron a los huevos como método principal de propagación viral en la producción de vacunas.

El siglo XX marcó un período de avances significativos en la vacunología, caracterizado por la introducción de numerosas vacunas eficaces, como las dirigidas a la difteria, sarampión, paperas y rubéola. Los hitos clave incluyeron el desarrollo de la vacuna contra la polio en la década de 1950 y la erradicación mundial de la viruela durante las décadas de 1960 y 1970. Maurice Hilleman se distinguió como el desarrollador de vacunas más prolífico del siglo XX. A pesar de la creciente prevalencia de las vacunas, en ocasiones disminuyó el reconocimiento público por su impacto. Sin embargo, se siguen buscando vacunas eficaces para varias enfermedades críticas, como el herpes simple, la malaria, la gonorrea y el VIH.

Generaciones de vacunas

Las vacunas de primera generación comprenden preparaciones de organismos completos, que se presentan en formas vivas atenuadas o en formas inactivadas (muertas). Las vacunas vivas atenuadas, como las de la viruela y la polio, son capaces de provocar fuertes respuestas de células T asesinas (T_C o CTL), respuestas de células T auxiliares (T_H) e inmunidad humoral. Sin embargo, los patógenos atenuados conllevan el riesgo inherente de volver a un estado virulento, lo que podría causar enfermedades en personas inmunocomprometidas, como las que padecen SIDA. Por el contrario, las vacunas inactivadas mitigan este riesgo, pero no pueden inducir respuestas específicas de las células T asesinas y pueden resultar ineficaces contra determinadas enfermedades.

Las vacunas de segunda generación se diseñaron para mitigar los riesgos asociados con las vacunas vivas. Estas vacunas de subunidades están compuestas de antígenos proteicos específicos, como los toxoides tetánico o diftérico, o componentes proteicos recombinantes, como el antígeno de superficie de la hepatitis B. Estimulan eficazmente las respuestas de T_H y de anticuerpos, pero no inducen respuestas de células T asesinas.

Las vacunas de tercera generación abarcan plataformas de vacunas de ARN y ADN. En 2016, se iniciaron ensayos en los Institutos Nacionales de Salud de una vacuna de ADN dirigida al virus del Zika. Al mismo tiempo, Inovio Pharmaceuticals y GeneOne Life Science iniciaron ensayos separados para una vacuna de ADN alternativa contra el Zika en Miami. En 2016, la fabricación a gran escala de estas vacunas seguía siendo un desafío sin resolver. Actualmente se están realizando ensayos clínicos de vacunas de ADN destinadas a prevenir el VIH. Las vacunas de ARNm, ejemplificadas por BNT162b2, se desarrollaron en 2020 con el apoyo de Operation Warp Speed ​​y se implementaron ampliamente para abordar la pandemia de COVID-19. En 2021, Katalin Karikó y Drew Weissman recibieron el Premio Horwitz de la Universidad de Columbia por sus innovadoras contribuciones a la tecnología de vacunas de ARNm.

Tendencias actuales

Desde al menos 2013, los investigadores se han centrado en desarrollar vacunas sintéticas de tercera generación mediante la reconstrucción de estructuras virales externas, con la expectativa de que este enfoque pueda mitigar la resistencia a las vacunas.

Los principios que rigen la respuesta inmune ahora se están aplicando para desarrollar vacunas personalizadas para diversas enfermedades humanas no infecciosas, incluidos cánceres y enfermedades autoinmunes. Por ejemplo, la vacuna experimental CYT006-AngQb se ha explorado como posible agente terapéutico para la hipertensión. Los factores que influyen en las tendencias de desarrollo de vacunas abarcan avances en la medicina traslacional, cambios demográficos, ciencia regulatoria y consideraciones sociopolíticas y culturales.

Plantas como biorreactores en la fabricación de vacunas

El concepto de producir vacunas a través de plantas transgénicas surgió en 2003. Especies de plantas específicas, como el tabaco, la papa, el tomate y el plátano, pueden modificarse genéticamente para expresar componentes de vacunas adecuados para la administración humana. En particular, en 2005, se modificaron plátanos para producir una vacuna humana dirigida a la hepatitis B.

Renuencia a las vacunas

La vacilación ante las vacunas se define como la renuencia o el rechazo a aceptar la vacuna, incluso cuando los servicios de inmunización son accesibles. Este fenómeno abarca el rechazo total de las vacunas, el retraso en los calendarios de vacunación, la aceptación condicional con dudas persistentes sobre su eficacia o seguridad, o la vacunación selectiva contra enfermedades específicas. Un abrumador consenso científico afirma la seguridad y eficacia general de las vacunas. Con frecuencia, la renuencia a vacunarse contribuye a brotes de enfermedades prevenibles con vacunas y a las muertes asociadas. En consecuencia, la Organización Mundial de la Salud designó la vacilación ante las vacunas como una de las diez principales amenazas a la salud mundial en 2019.

Referencias

Hall E, Wodi AP, Hamborsky J, Morelli V, Schillie S, eds. (2021). Epidemiología y prevención de enfermedades prevenibles con vacunas (14ª ed.). Washington D.C.: Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de EE. UU.

• Hall E, Wodi AP, Hamborsky J, Morelli V, Schillie S, eds. (2021). Epidemiología y prevención de enfermedades prevenibles mediante vacunas (14ª ed.). Washington D.C.: Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de EE. UU.
  • Inmunización, enfermedades prevenibles mediante vacunación y transición a la polio Organización Mundial de la Salud
  • Este sitio web fue destacado por Genetic Engineering & Biotechnology News en su sección "Lo mejor de la Web" en enero de 2015. "La Historia de las Vacunas". Lo mejor de la web. Ingeniería genética y Noticias de biotecnología. vol. 35, núm. 2. 15 de enero de 2015. p. 38.
  • La historia de las vacunas, del Colegio de Médicos de Filadelfia

    Este sitio web fue destacado por Genetic Engineering & Biotechnology News en su sección "Lo mejor de la Web" en enero de 2015. Ver: "La historia de las vacunas". Lo mejor de la web. Ingeniería genética & Noticias de biotecnología. vol. 35, núm. 2. 15 de enero de 2015. pág. 38.