Biotecnología

¿Qué son las vacunas?

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Esta semana hablaremos de las vacunas, algo a lo que todos estamos acostumbrados, pero que sin embargo, desconocemos o no comprendemos con exactitud. ¿Sabrías definirme el término vacuna, qué contienen, para qué se utilizan o cuáles son los tipos existentes? Si no es así, te recomiendo que sigas leyendo.

No podía escribir este post sin contaros la curiosa manera en la que se inició la historia de la vacunación. En 1768, el medico Edwar Jenner estudió el caso de una granjera que no podía padecer la enfermedad de la viruela al haber sufrido anteriormente esta misma infección pero en su forma vacuna. Casi 30 años después, realizó un experimento que no dejó indiferente a nadie ya que inyectó el contenido de una llaga de una enferma de viruela a un niño sano en forma de “vacuna”. Tras ello lo infectó, en repetidas ocasiones, con el virus de la viruela para comprobar la eficacia de este nuevo concepto. Por suerte, el niño nunca enfermó, y el médico pudo demostrar la eficacia de la vacunación, nombre proveniente de la palabra “vaca” y que hasta un siglo después no se le atribuyó a esta novedosa técnica.

Ahora vayamos al grano. ¿Qué es una vacuna?

Una vacuna es, según la OMS, cualquier preparación destinada a generar inmunidad contra una enfermedad estimulando, para ello, la producción de anticuerpos. Para entender mejor esta definición debemos hablar, en primer lugar, sobre nuestro sistema inmune. El sistema inmune o inmunitario tiene una función clara en nuestro organismo: defendernos frente a posibles amenazas, tanto internas (células cancerígenas), como externas (virus, hongos, bacterias, sustancias dañinas…).

¿Pero cómo sabe nuestro sistema inmune qué es una amenaza y que no?

Gracias a los antígenos, componentes (casi siempre proteínas) capaces de desarrollar una respuesta inmune completa (con formación de anticuerpos), y que están presentes en los microorganismos patógenos que nos infectan, además de en las células cancerígenas.

¿Cómo ocurre todo este proceso?

Cuando un patógeno trata de invadir nuestro cuerpo se encuentra con una primera barrera, en este caso física y compuesta por múltiples componentes. Entre ellos la piel, la mucosa oral, las lisozimas que secretamos en nuestra saliva, el sudor, el ácido del estómago, el moco que se encuentra en la tráquea… Todas ellas son un primer obstáculo que trata de impedir la entrada en nuestro cuerpo del invasor maligno.

Si dicho invasor consigue atravesar este primer escollo entrando en nuestro interior aparecen las células fagocíticas, las células natural killer y el sistema del complemento. Las primeras fagocitan, es decir, engullen y destruyen a los patógenos. Las segundas eliminan las células infectadas y las células cancerígenas. Y el sistema del complemento es una respuesta en forma de cascada que también posee la finalidad de eliminar al microorganismo invasor.

Ambas dos barreras constituyen lo que se denomina como inmunidad innata, aquella inmunidad con la que todos nacemos y que ataca, inespecíficamente, a aquellas sustancias, microorganismos o células con características malignas.

Si pese a ambos sistemas, el patógeno consigue persistir en nuestro cuerpo entra en juego la última estrategia: la inmunidad adquirida y mediada por linfocitos T, linfocitos B y los famosos anticuerpos o inmunoglobulinas. Mientras que los linfocitos T atacan a células infectadas por el patógeno en cuestión, los linfoctios B producen los anticuerpos específicos contra un determinado antígeno de un patógeno en concreto. Este proceso es lo que se conoce como inmunidad adquirida y es propia de cada persona, ya que dependerá de a que patógenos hagas frente a lo largo de tu vida.

¿Cuál es la gran ventaja?

Que tras producirse una respuesta inmune contra un patógeno concreto se guardarán una serie de linfocitos T y B llamados linfocitos de memoria. De esta forma, si el mismo patógeno volviera a infectarnos, la respuesta inmune sería hasta 3 veces más rápida, evitando así el desarrollo de la enfermedad derivada de su infección.

¿Cuál es la función de una vacuna?

Generar una respuesta inmune controlada, con la finalidad de generar esta memoria, facilitando que tras una posterior infección, la respuesta sea mucho más efectiva evitando padecer los síntomas propios de la enfermedad. Si pensamos en el caso de la granjera inmune a la viruela quizás lo entendamos mejor: una vez que padeces una enfermedad infecciosa te vuelves inmune a ella. La vacunación trata de simular la primera infección, sin llegar a desarrollar la enfermedad,  pero causando la inmunización frente a la misma. ¿Cómo se consigue? Inyectando en nuestra sangre el propio patógeno pero de una forma inofensiva.

¿Qué contiene una vacuna?

Cualquier vacuna contiene, como elemento principal el microorganismo o parte del microorganismo contra el que se quiere inmunizar. Junto con el propio agente antigénico tenemos los coadyuvantes, sustancias que ayudan a que nuestro sistema inmune reaccione mejor frente a ese patógeno.

Además, al agente antigénico y los coadyuvantes, se le añaden componentes como conservantes y estabilizantes. Mientras que los conservantes evitan que la propia vacuna se contamine con otros patógenos, los estabilizantes, como el azúcar o la gelatina, ayudan a que la vacuna se mantenga en buen estado y pueda seguir funcionando hasta que se utilice.

¿Qué tipos de vacunas existen?

Las vacunas principalmente se clasifican en dos grandes grupos: las vacunas clásicas y las vacunas de nueva generación. Y si nos fijamos bien, podremos comprobar que la mayoría de ellas, tanto de un grupo como de otro, podrían ser definidas como productos biotecnológicos al usar microrganismos o partes de los mismos.

VACUNAS CLASICAS

Las vacunas vivas atenuadas, como su propio nombre indica, utilizan el microrganismo vivo pero debilitado. ¿Cómo se debilita? Por métodos químicos, con mutagénesis… El principal riesgo de esta tipología es que el proceso de atenuación no sea suficientemente fuerte como para inactivar el microrganismo y este pueda desencadenar la enfermedad. Por este motivo, no son recomendables para pacientes con una inmunidad alterada o debilitada.

¿Ejemplos? La vacuna del sarampión, de las paperas, de la rubéola, de la varicela y de la fiebre amarilla entre otras.

Las vacunas inactivadas utilizan el propio microorganismo contra el que se quiere inmunizar, pero muerto. De esta forma, exponen nuestro cuerpo al patógeno generando una respuesta inmune, pero impiden que este cause la enfermedad al estar totalmente inactivado. La principal ventaja respecto al tipo anterior es que en ningún caso pueden desarrollar la enfermedad. Sin embargo, la respuesta inmune que desencadenan suele ser más débil, y por tanto, es necesario suministrar varias dosis. ¿Cómo se debilita? Con sustancias químicas, con medios físicos como el calor…

¿Ejemplos? La vacuna de la hepatitis A, la influenza, la poliomielitis y la rabia.

Y por último las vacunas de subunidades, que en vez de utilizar el microorganismo integro, únicamente usan una parte del mismo, siempre que sea una parte antigénica, es decir, que desarrolle una respuesta inmune completa. Entre las diferentes opciones tenemos utilizar toxinas producidas por el patógeno, proteínas de la superficie de un virus, polisacáridos de la capsula de las bacterias… En cualquier caso, se evita también, la posibilidad de desarrollar la enfermedad.

¿Ejemplos? La vacuna de la hepatitis, del papiloma, de la tos ferina…

Y en este punto podemos mencionar también las vacunas conjugadas, un subtipo de las vacunas de subunidades y que consisten en conjugar la parte antigénica del microrganismo con una proteína transportadora que mejore la respuesta inmune.

VACUNAS DE NUEVA GENERACIÓN

A parte de estas tres formas de vacunas clásicas, más recientemente y gracias a las nuevas tecnologías, han surgido otras muchas alternativas que a día de hoy se encuentran en estudio.

El primer tipo son las vacunas atenuadas, similares a las vacunas vivas atenuadas clásicas pero con la única diferencia de que el proceso de debilitación se ha realizado mediante modificación genética. Este proceso consiste en alterar los genes implicados en la patogenicidad del microorganismo, impidiendo así que cause la enfermedad; o bien modificar genes del microorganismo que consigan desarrollar una mejor respuesta inmune.

El siguiente tipo son las vacunas de proteínas y péptidos recombinantes. Estas consisten en seleccionar los genes encargados de producir las proteínas antigénicas de los patógenos, e introducirlos en plantas o bacterias para producir dichas proteínas masivamente, aislarlas y utilizarlas como vacuna.

Por otro lado, tenemos las vacunas de DNA,  a veces también clasificadas como recombinantes, y que consisten en utilizar, directamente, los genes del patógeno encargado de producir las proteínas antigénicas. Este material genético puede utilizarse desnudo, o bien insertado en una bacteria o virus inofensivo pero que actué como vehículo. Si se opta por la segunda opción, el microrganismo elegido sintetizará las proteínas desencadenando la respuesta inmune buscada. Una de las principales ventajas es que se pueden utilizar secuencias génicas pertenecientes a diferentes patógenos y por tanto, inmunizar frente a diversos microrganismos con una sola vacuna.

Además, tenemos otra opción, los péptidos y proteínas sintéticas. Este tipo consiste en sintetizar, químicamente, las proteínas antigénicas del patógeno, evitando así tener que usar los propios microrganismos. El principal inconveniente es que las proteínas sintetizadas no sean totalmente idénticas a las naturales, y por tanto, no sean capaces de desarrollar una respuesta inmune fuerte.

Y por si fuera poco, contamos con vacunas antiidiotipo, consistentes en utilizar anticuerpos que reconozcan al microrganismo contra el que se quiere vacunar despertando una respuesta inmune de manera exógena. La principal de sus limitaciones es la necesidad de administrar repetidas dosis.

Y por último, las vacunas comestibles, probablemente las más sorprendentes. Estas consisten en modificar, genéticamente, vegetales comestibles para que produzcan, por sí mismos, la proteína antigénica del microorganismo. De esta forma, con solo comer la hortaliza o la fruta sería suficiente para inmunizar al paciente. El principal problema de estas vacunas es que son rápidamente inactivadas en nuestro estómago. Además, se necesita, por el momento, ingerir grandes cantidades del alimento transgénico para desarrollar una inmunización completa.

Aunque como acabamos de comprobar, existen múltiples alternativas entre las vacunas de nueva generación, a día de hoy, la mayor parte de las utilizadas forman parte del grupo de vacunas clásicas. ¿Podremos decir dentro de unos años que estas nuevas vacunas son más efectivas, y por tanto, una mejor opción que las clásicas? Solo queda esperar.

¿Te ha gustado el post? ¿Has aprendido algo nuevo? ¿Quieres conocer más al detalle este asunto? No dudes en dejar un comentario o ponerte en contacto a través de maria@mariairanzobiotec.com para más dudas.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

http://www.argenbio.org/adc/uploads/pdf/VACUNAS.pdf

https://espanol.vaccines.gov/

https://cienciaybiologia.com/la-respuesta-inmune/

 

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