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Biotecnología

La nueva vacuna contra la malaria no es perfecta, pero salva vidas

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La primera vacuna capaz de inmunizar frente a un patógeno pluricelular no es especialmente eficaz, pero puede conducir a avances frente a otras infecciones parasitarias

  • por Adam Piore | traducido por Ana Milutinovic
  • 31 Marzo, 2022

En 2020, la malaria enfermó a 241 millones de personas y se llevó la vida de unas 627.000. En el África subsahariana, donde se produjeron el 95% de los casos y de las muertes, los niños menores de cinco años representaron el 80% de los fallecimientos.

Los números son terribles, pero por fin han surgido razones para el optimismo. En octubre del pasado año, la Organización Mundial de la Salud (OMS) aprobó la vacuna contra la malaria de GlaxoSmithKline, conocida como RTS,S o Mosquirix. Se trata de la primera vacuna del mundo para esta enfermedad mortal, que se transmite a las personas a través de las picaduras de las  hembras del mosquito anófeles infectadas con el parásito plasmodium. Por otro lado, BioNTech (la empresa de biotecnología alemana que se asoció con Pfizer para desarrollar la vacuna contra la COVID-19, basada en ARN mensajero), tiene como objetivo comenzar en 2022 los ensayos clínicos de su vacuna contra la malaria. La situación podría cambiar definitivamente.

La aprobación de la OMS allana el camino para una implementación masiva de Mosquirix en África. También es la primera vacuna para cualquier tipo de parásito, lo que marca un hito en la lucha no solo contra la malaria sino contra muchas otras enfermedades tropicales. Según algunas estimaciones, más de 2.000 millones de personas estarían actualmente infectadas con parásitos tipo lombriz. Y aunque existen tratamientos para muchos de los casos, los microbiólogos llevan años intentando en vano desarrollar vacunas que prevengan la infección o la reinfección. El éxito de la vacuna contra la malaria demuestra que es posible.

Los parásitos son pequeños organismos multicelulares, con genomas de 500 a 1.000 veces más grandes que los que se encuentran en la mayoría de los virus y patógenos unicelulares. Esta complejidad les permite mutar de innumerables maneras cuando son desafiados por la respuesta inmunológica. La malaria, en especial, es una maestra en camuflarse. En las últimas etapas de su ciclo de vida, puede mostrar cualquiera de las 60 proteínas diferentes en su superficie, cambiándolas según sea necesario para esquivar la detección del sistema inmunitario.

"Básicamente estamos lidiando con el mayor éxito de la evolución: nos conocen mejor que nosotros mismos", señala Photini Sinnis, subdirectora del Instituto de Investigación de la Malaria de la Universidad Johns Hopkins. "Han descubierto cómo hacer lo que necesitan hacer para sobrevivir y cuentan con un genoma lo suficientemente grande para manipular nuestro sistema inmunológico y vivir dentro de nosotros", añade.

De hecho, la nueva vacuna contra la malaria, que estaba en pruebas desde 1987, no es especialmente efectiva. En una prueba piloto que involucró a más de 800.000 niños en Kenia, Malawi y Ghana, tuvo una eficacia de solo el 50% en la prevención de la malaria grave en el primer año, y su eficacia se redujo drásticamente más adelante. (Frente a estos datos, las tres dosis de la vacuna contra la poliomielitis tienen una eficacia del 99%, por ejemplo). La vacuna de la malaria resulta relativamente ineficaz si el parásito ha cobrado fuerza en las células sanguíneas del cuerpo, por lo que la vacuna debería neutralizarlo poco después de la infección.

Aun así, los científicos creen que han encontrado una pauta que hará que su uso valga la pena. Requiere tres dosis entre las edades de cinco y 17 meses, y una cuarta dosis entre 12 y 15 meses después de la tercera. Un ensayo clínico mostró que, cuando se combina con otras medidas existentes de control de la malaria, que incluyen mosquiteros tratados con insecticida y medicamentos preventivos administrados durante la temporada de lluvias, esa pauta de vacunación podría reducir las muertes por malaria en alrededor de un 70%, en comparación con la tasa de mortalidad en niños que solo habían recibido los medicamentos preventivos existentes.

"Va a salvar vidas. Además, estimulará a la comunidad de investigación y a los patrocinadores, tan necesarios para que la comunidad de investigación continúe innovando", destaca Dyann Wirth, inmunóloga de la Escuela de Salud Pública de Harvard y experta en malaria. 

La extraña elaboración

Durante décadas, las vacunas han funcionado exponiendo a las personas a una versión atenuada o inactiva de un patógeno. Lo suficientemente fuerte para activar las alarmas en el sistema inmunológico y provocar que el cuerpo desarrolle defensas contra él, pero no tanto como para enfermar.

Los primeros esfuerzos para adoptar este enfoque con el parásito de la malaria se vieron obstaculizados por la dificultad de cultivar el parásito en un laboratorio y otros problemas logísticos, resalta Sinnis. En la década de 1980, los investigadores empezaron a explorar para esta vacuna un método completamente nuevo que no necesitaba todo el parásito sino solo una pequeña porción.

Los científicos identificaron primero las proteínas presentes en la superficie del parásito de la malaria justo después de entrar al cuerpo humano, como objetivos que el sistema inmunológico podría reconocer y atacar. Descubrieron que, para mejorar la respuesta inmunitaria, sería necesario añadir algunos ingredientes adicionales.

El desafío científico consistía en elegir estos otros componentes inmunoestimulantes, conocidos como adyuvantes, y fusionarlos con las proteínas de la malaria. Algunos inmunólogos explican que el sistema inmunológico humano, para protegerse contra las enfermedades autoinmunes e incluso alergias, tiene múltiples mecanismos de seguridad destinados a evitar que ataque innecesariamente algunas proteínas irrelevantes o inofensivas.

En la década de 1990, un equipo del Instituto de Investigación Militar Walter Reed en Washington (EE UU) y la empresa SmithKline Beecham Biologicals, que luego se convirtió en parte de GlaxoSmithKline (GSK), idearon una mezcla inusual. La vacuna Mosquirix tiene copias de una sola proteína que salpica la superficie del parásito en sus primeras etapas de vida; la proteína se fusiona con un antígeno de la superficie de la hepatitis B y se combina después con adyuvantes, incluida una sustancia extraída de la corteza de un árbol chileno raro y una molécula lipídica desintoxicada sacada de la bacteria salmonella, un componente habitualmente tan tóxico que provoca que el sistema inmunológico se vuelva loco, según explica Sinnis. El resto de la composición de Mosquirix sigue siendo secreta.

Este extraño mix pareció funcionar.

Foto: La Organización Mundial de la Salud autorizó el lanzamiento generalizado de la vacuna Mosquirix después del exitoso programa piloto en Kenia, Ghana y Malawi. Créditos: Patrick Meinhardt/Getty Images

En 1997, en un estudio con un pequeño número de personas que se publicó en el New England Journal of Medicine, el equipo de investigación que incluía a los científicos de Walter Reed y GSK demostró que la vacuna había protegido a seis de siete voluntarios expuestos al parásito después de recibirla. Los resultados fueron alentadores, pero se necesitó otra década más para probar la seguridad de la vacuna en niños y confirmar su eficacia en las áreas del mundo donde la malaria era endémica. En 2009 se inició el ensayo en humanos en aproximadamente 15.000 niños en siete países africanos.

Los datos de ese ensayo, que finalizó en 2014, mostraron que la vacuna era eficaz. Pero un pequeño porcentaje de las niñas que la habían recibido desarrollaron meningitis bacteriana e, independientemente de eso, también hubo un leve aumento en el número total de niñas que habían fallecido por otras causas. Aunque estos números cayeron por debajo del nivel de significación estadística, a algunas personas les preocupaba que se detectaran más problemas si la vacuna se implementaba a gran escala en el África subsahariana.

Las autoridades reguladoras europeas dieron su "opinión científica positiva", mostrando su opinión favorable a que la vacuna fuera aprobada por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Las organizaciones filantrópicas más grandes del mundo consultan a esta organización antes de aceptar financiar los esfuerzos de vacunación masiva. Los funcionarios de la OMS solicitaron más evidencias de sus beneficios y mayor evaluación de como de factible sería administrar esa pauta de vacunación de varias dosis en las comunidades del África subsahariana que carecen de las infraestructuras médicas y de transporte que existen en muchas naciones desarrolladas.

El resultado fue el proyecto piloto en Kenia, Malawi y Ghana, que comenzó en 2019 e involucró el plan de cuatro dosis en niños de cinco meses o más. El alcance masivo del proyecto disipó cualquier duda sobre la seguridad. La malaria grave se redujo en un 30 % del total, y el programa demostró que el plan de inoculación podría utilizar fácilmente la infraestructura de salud pública ya existente para la vacunación contra otras enfermedades infantiles, como el sarampión.

No se puede esconder para siempre

La doctora Wirth y otros expertos creen que la aprobación de Mosquirix ha enviado una poderosa señal a los inversores y fundaciones de las que dependen la mayoría de los científicos para financiar su búsqueda de vacunas más eficaces contra la malaria y otras enfermedades parasitarias. Y hay signos de primeros éxitos científicos.

Por ejemplo Jeffrey Bethony y David Diemert, microbiólogos de la Universidad George Washington, desarrollaron una vacuna que actualmente está en fase II de ensayos en Uganda y que utiliza las mismas técnicas para atacar las proteínas que se encuentran en la superficie externa de los gusanos que causan la esquistosomiasis, una enfermedad parasitaria crónica que afecta a aproximadamente 190 millones de personas en todo el mundo y es particularmente común en el África subsahariana (estos gusanos también pueden causar anemia, retraso en el crecimiento y una capacidad reducida de aprendizaje en los niños).

Por otro lado, el éxito de las vacunas de ARNm contra la COVID-19 podría ser un buen augurio para la nueva vacuna contra la malaria que está desarrollando BioNTech. Al igual que la vacuna contra la COVID-19 de la compañía, esta contra la malaria expone el cuerpo a partes sintéticas de ARN mensajero, moléculas monocatenarias que se absorben por las células humanas y provocan que la maquinaria molecular interna comience a producir copias diseñadas y completamente inofensivas de las proteínas encontradas en la superficie del patógeno. Estas proteínas inofensivas activan las alarmas en el sistema inmunitario, lo que provoca que genere un ejército de células inmunitarias protectoras capaces de reconocer y defenderse contra el patógeno real.

"Está claro que hay espacio para mejorar la vacuna [de GSK]", afirma Robert Seder, jefe de la sección de Inmunología Celular del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de EE UU y experto en vacunas y en malaria. "El objetivo es que las vacunas tengan un mayor nivel de protección durante los primeros años de vida", subraya.

Es un desafío bastante especial ya que el parásito de la malaria tiene varias etapas de vida diferentes, cada una de las cuales parece distinta para el sistema inmunológico.

En su etapa infecciosa inicial, los mosquitos inyectan varias copias del parásito en la piel que entran en los vasos sanguíneos y acaban en el hígado, donde un pequeño porcentaje logra instalarse en las células. Una vez dentro, los parásitos comienzan a dividirse antes de pasar a las células sanguíneas, donde se alimentan de hemoglobina. Al replicarse exponencialmente, causan la ruptura de las células sanguíneas, liberando un ejército capaz de infectar muchas más células sanguíneas.

La nueva vacuna de GSK se dirige a esa primera etapa. Pero el parásito, una vez dentro de las células sanguíneas, ha evolucionado para lograr la máxima supervivencia.

Vencer a la malaria no será fácil, especialmente en las últimas fases del ciclo de vida del parásito. Pero a medida que mejoran las herramientas de la biología molecular moderna, por fin existe una razón para creer que este ingenioso parásito que nos ha causado tanto sufrimiento no podrá esconderse de nosotros para siempre.

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