Un equipo de investigación dirigido por las universidades de Northwestern y Cornell, ambas en Estados Unidos, ha desarrollado una nueva plataforma de fabricación que puede generar vacunas rápidamente en el punto de atención, asegurando que no se desperdicien y ampliando el acceso a medicamentos que pueden salvar vidas, según anuncia en la revista ‘Sciences Advances’.
Más del 50% de todas las vacunas se desperdician debido a errores de transporte o almacenamiento, según la Organización Mundial de la Salud. El nuevo método utiliza componentes sin células que se liofilizan y permanecen estables durante seis meses o más. Una vez que los sistemas sin células llegan a su destino y están listos para su uso, los trabajadores de la salud pueden rehidratarlos con una sola gota de agua para preparar la vacuna a pedido.
Para demostrar la prueba de principio, los investigadores utilizaron la plataforma para hacer vacunas conjugadas para proteger contra infecciones bacterianas. Pudieron producir una sola dosis en una hora, con un coste de alrededor de 5 dólares por dosis (unos 4,16 euros). Los investigadores inmunizaron ratones y los expusieron a la ‘Francisella tularensis’, una bacteria patógena que es mortal sin tratamiento. Todos los ratones vacunados sobrevivieron.
«Estamos desarrollando este método para fabricar medicamentos a pedido para infecciones bacterianas, pero podríamos extender la plataforma a otros medicamentos, incluidas las vacunas virales o la insulina –explica Michael Jewett de la Northwestern, quien codirigió el estudio–. Nuestro enfoque sin células, que alivia los requisitos de la cadena de frío, proporcionará una forma de responder rápidamente a los brotes de patógenos y las amenazas emergentes en el futuro».
Al eliminar la necesidad de cadenas de suministro complicadas y refrigeración extrema, la plataforma también será poderosa para entornos de bajos recursos, que a menudo no tienen acceso a costosas instalaciones y almacenamiento refrigerado.
«Tendemos a fabricar medicamentos en instalaciones a gran escala que pueden costar cientos de millones de dólares o más –añade Jewett–. También tenemos que depender de las cadenas de suministro refrigeradas. Estos problemas limitan el acceso general a los medicamentos. Necesitamos repensar la fabricación y el suministro de medicamentos».
Jewett es profesor de ingeniería química y biológica en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern y director del Centro de Biología Sintética de Northwestern. Codirigió el trabajo con Matthew DeLisa, el profesor William L. Lewis, de la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular Robert Frederick Smith de Cornell y director del Instituto de Biotecnología de Cornell.
El secreto detrás de la nueva plataforma de fabricación, llamada expresión de vacuna conjugada in vitro (iVAX), es la biología sintética libre de células. Para crear un sistema libre de células, los investigadores eliminan una pared celular y recolectan la maquinaria molecular de la célula. Luego ponen esta maquinaria en un tubo de ensayo y la liofilizan. Agregar agua desencadena una reacción química que activa el sistema libre de células, convirtiéndolo en un catalizador para hacer un medicamento utilizable.
«Es como sacar un motor de un automóvil y reutilizar ese motor –relata Jewett–. O agregar agua para activar la levadura seca al hacer pan. De manera similar, estamos liofilizando los catalizadores centrales de la célula».
En el estudio, los investigadores utilizaron maquinaria molecular de Escherichia coli para desarrollar una vacuna conjugada para proteger contra infecciones bacterianas. Las vacunas conjugadas unen un azúcar, que es exclusivo de un patógeno, a una proteína transportadora que estimula el sistema inmunológico. El azúcar es como una huella dactilar del patógeno. Al aprender a reconocer esa proteína como una sustancia extraña, su cuerpo sabe cómo montar una respuesta inmune para atacarla cuando se vuelva a encontrar.
Desafortunadamente, las vacunas conjugadas son difíciles y costosas de fabricar, requiriendo un proceso complejo de múltiples pasos para aislar el azúcar y unirlo a la proteína portadora, que debe producirse por separado.
«La tecnología que creamos evita muchos de estos problemas –resalta DeLisa–. Básicamente, estamos tomando un proceso de varios pasos y comprimiéndolo en un solo paso de reacción, donde el azúcar y la proteína transportadora se producen al mismo tiempo y luego se conjugan en un solo recipiente».
Como objetivo de la vacuna modelo, los investigadores se centraron en la ‘Francisella tularensis’, altamente virulenta, que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos clasifican como un agente de bioterrorismo de clase A debido a su alta tasa de mortalidad.
Los investigadores tomaron un azúcar de las bacterias mortales y lo pusieron en el sistema libre de células. El sistema libre de células produjo entonces la proteína transportadora de la vacuna conjugada, acoplada al azúcar. «Básicamente, les hemos dado a estas proteínas transportadoras la huella digital de las bacterias –explica Jewett– para que su cuerpo pueda reconocerlas».
Aunque los virus como el nuevo coronavirus son lo más importante, Jewett y su equipo se centran en las vacunas conjugadas como respuesta a la amenaza emergente de las bacterias resistentes a los antibióticos.
«El aumento de microbios resistentes a los antibióticos es algo que todo el planeta deberá abordar en los próximos años –advierte Jewett–. La resistencia a los antibióticos está creciendo. Es una pandemia que avanza lentamente».
Fuente: infosalus.com