Por Dr. Luis Vaca, Instituto de Fisiología Celular, UNAM
Nanovacunas
Hemos desarrollado y perfeccionado durante los últimos 20 años una plataforma universal para la producción de vacunas recombinantes incorporadas en nano cristales proteicos termoestables. La primera versión de esta plataforma la patentamos y se nos otorgó el título de patente hace unos años. Esta nueva plataforma para producir vacunas en nanoparticulas termoestables la hemos denominado nanovacunas.
La tecnología se basa en la fusión de antígenos de interés a un péptido pequeño qué tiene la propiedad de autoagregarse generando nanopartículas de diferentes tamaños. Mutaciones puntuales que cambian aminoácidos específicos en este péptido autoagregable permiten controlar el tamaño y la geometría de las nanopartículas. De esta forma es posible generar nanopartículas con un rango de tamaño definido y una geometría específica. La mayoría de las nanopartículas que hemos generado mediante mutagénesis dirigida del péptido resultan en nanocristales de forma poliédrica, aunque también podemos generar nanocristales cúbicos y con otras geometrías.
La geometría de las nanopartículas determina la estabilidad de estas una vez inyectadas, de tal forma que las nanopartículas cúbicas tienen un tiempo de absorción en vivo de alrededor de 3 días mientras que las nanopartículas poliédricas son mucho más estables y tienen tiempo de absorción de alrededor de dos semanas. De esta forma, manipulando mediante mutagénesis dirigida la geometría de las nanopartículas, es posible generar vacunas de liberación rápida o bien de liberación prolongada.
Debido a que el péptido auto agregable se fusiona a los antígenos virales de interés resultando en una proteína recombinante, la eficiencia de inserción del antígeno de interés en la nanopartícula es del 100 por ciento. Lo anterior contrasta con otros sistemas particulados en los cuales no solo es menor la eficiencia de inserción del antígeno de interés, sino que además la eficiencia es muy variable de un lote a otro.
Cabe recalcar que a la fecha hemos generado nanopartículas no solo conteniendo antígenos virales de interés sino también algunas enzimas, por ejemplo la luciferasa, la beta galactosidasa, y varias ADN polimerasas. En todos los casos de manera muy sorprendente, las enzimas mantienen su actividad enzimática aún estando contenidas en las nanopartículas. Igualmente los antígenos virales introducidos en las nanopartículas parecen mantener su conformación tridimensional ya que son capaces de generar anticuerpos neutralizantes que reconocen al patógeno original, Cómo lo hemos demostrado para circovirus y para influenza aviar, Entre otras vacunas que hemos generado recientemente.
Nuestra plataforma se encuentra optimizada utilizando una serie de plásmidos que permiten la generación rápida de nuevas proteínas de fusión que contengan el antígeno de interés fusionado al péptido auto agregable. Lo anterior garantiza un tiempo de respuesta mucho menor ante una enfermedad emergente para la generación de una vacuna nueva comparado con los tiempos de respuesta de las tecnologías actuales para la generación de vacunas. Asimismo, debido a que la proteína de fusión resultante genera nanopartículas estas se pueden purificar fácilmente mediante centrifugación, obteniéndo mayores rendimientos y altos niveles de pureza en las vacunas producidas. Lo anterior resulta en una reducción considerable de los costos involucrados en la producción de vacunas recombinantes. Igualmente, debido a que las nanopartículas son termoestables por al menos dos años, no se requiere la llamada cadena fría, lo cual puede constituir más del 50 por ciento del precio de una vacuna. la generación de vacunas termoestables facilita enormemente los programas de vacunación en áreas aisladas o marginadas donde no existe electricidad ni medios para mantener las vacunas refrigeradas.
A finales del 2019 en el mes de diciembre, Wuhan, China se convirtió en el epicentro de un brote de neumonía de etiología desconocida que no cedía ante tratamientos actualmente utilizados.
SARS-Cov-2 y Covid-19. El agente causal fue un nuevo coronavirus posteriormente clasificado como SARS-CoV2 causante de la enfermedad COVID-19. El 11 de marzo del 2020 la Organización Mundial de Salud declara a esta enfermedad como una pandemia.
En respuesta a la pandemia por SARS-CoV2 se han desarrollado varios tipos de vacunas, las cuales se han empezado a administrar a la población en meses recientes. Sin embargo, la demanda por vacunas sobrepasa por mucho su producción. Lo anterior ha resultado en un proceso muy lento de vacunación en nuestro país, al igual que en el resto del mundo. El riesgo mas importante de la vacunación lenta es la aparición de nuevas variantes de SARS-CoV2, las cuales podrían escapar a la protección de las vacunas actuales.
Este panorama internacional claramente resalta la necesidad de producir vacunas mexicanas para reducir o eliminar la dependencia en la importación de vacunas y con el fin ultimo de acelerar el proceso de vacunación.
Todas las vacunas actuales contra SARS-CoV2 además tienen algunos inconvenientes, como la necesidad de refrigeración continua, la vida corta útil de la vacuna y la posible generación de efectos adversos.
Nuestro grupo de trabajo lleva perfeccionando una nueva tecnología para la producción de vacunas desde hace 20 años. Esta tecnología nos permite producir vacunas termoestables que no requieren refrigeración (se pueden almacenar a temperatura ambiente hasta por mas de 2 años) y que no producen efectos secundarios posteriores a su administración. Hemos empleado esta nueva plataforma tecnológica para producir una nanovacuna contra SARS-CoV2 de aplicación nasal.
Los resultados obtenidos en modelos animales indican que la nanovacuna de aplicación nasal de SARS-Cov2 genera una respuesta inmune vigorosa con la producción de anticuerpos y células T de memoria (respuesta humoral y celular). Los anticuerpos generados se mantienen por mas de 6 meses.
El proceso para obtener los permisos sanitarios de una nueva vacuna para su uso en humanos es complejo y costoso, por ello estamos solicitando su apoyo para poder obtener el registro sanitario de nuestra vacuna contra SARS-CoV2.
