Explicador: Cuáles son y cómo funcionan los tipos de vacunas para el COVID-19

Por Gloria Correa

Con la aprobación de la vacuna de Pfizer-BioNTech para uso de emergencia en Inglaterra y más candidatas cerca de ser aprobadas, este tema protagoniza los titulares de prensa del mundo. Colombiacheck responde una serie de preguntas para que puedan tener un mayor entendimiento del tema y no caer en desinformaciones.

Desde que el 11 de marzo de este año la Organización Mundial de la Salud declaró la pandemia por el nuevo coronavirus, una pregunta acechaba al mundo: ¿Cuándo tendríamos una vacuna para combatirlo y prevenir la enfermedad del COVID-19?

La aprobación de la candidata a vacuna de Pfizer-BioNTech el día de ayer en Inglaterra, para su uso de emergencia, ha dado la respuesta a esa inquietud. 

Los recientes anuncios de múltiples farmacéuticas y universidades que trabajan en las distintas candidatas a vacunas alrededor del mundo, hacían pensar que sería posible que alguna vacuna estuviera aprobada a finales de 2020, y así fue, lo que ha roto, todos los récords de tiempo de creación de una nueva vacuna.

Una vacuna para prevenir el COVID-19 ayudaría a mitigar la pandemia, reduciendo las cifras diarias de contagios y de muertes por el coronavirus, ya que le “enseñaría” al cuerpo de quien la reciba cómo combatir el virus SARS-CoV-2 y así evitar que se den más contagios.

Debido a que las vacunas están en la mente de muchas personas por estos días (algunas veces en forma de miedos infundados), y a que tanto en medios de comunicación como en conversaciones familiares nos hablan de términos antes sólo usados entre los expertos científicos interesados, quisimos explicar cómo funcionan las vacunas, cómo se certifica su seguridad, cuáles son los tipos de vacunas y algunos datos claves de la vacuna de Pfizer así como de las otras candidatas para prevenir el COVID-19 que cada vez están más cerca de ser aprobadas.

Aquí le explicamos:

¿Qué es una vacuna y cuáles son sus beneficios?

Según la Organización Mundial de la Salud, OMS, una vacuna es “una preparación destinada a generar inmunidad [es decir, protección] contra una enfermedad”. Esto lo logra al estimular la producción de anticuerpos [defensas] de la persona que es vacunada (lo cual se puede hacer de varias formas, como explicaremos más abajo).

Entre los beneficios de una vacuna están que puede prevenir que una persona se contagie de enfermedades infecciosas, las cuales muchas veces pueden ser mortales, así como evitar que una persona contagie a otras, evitando millones de muertes al año

Gracias a los programas de vacunación se han podido erradicar enfermedades como la viruela (que fue erradicada en 1980). Además, se ha logrado reducir nuevos casos de infecciones, por ejemplo la vacunación contra la influenza entre 2018-2019, previno, en promedio, 4,4 millones de casos de influenza en el mundo. 

La vacunación, entre otros beneficios, también propicia una mayor esperanza de vida al impactar en los índices de enfermedad y mortalidad de las poblaciones, señala la OMS.

que es una vacuna
¿Qué es un vacuna? Elaborada por ColombiaCheck.com

¿Qué requisitos debe cumplir una vacuna para ser aprobada? 

Cualquier tipo de vacuna, incluyendo las vacunas candidatas para prevenir el COVID-19, antes de ser comercializada, debe demostrar que cumple con unos requisitos básicos: que sea segura (es decir, que no cause efectos secundarios graves), que sea eficaz (que sirva para prevenir el desarrollo de la enfermedad, en los diferentes grupos poblacionales) y que se pueda distribuir a la población que la necesita.

requisitos de vacuna
Imagen Elaborada por ColombiaCheck.com

¿Cuáles son las fases para el desarrollo de una vacuna?

Como lo contamos en otro explicador, el desarrollo de una vacuna para ser aprobada incluye una fase preclínica de estudios en animales y una etapa de estudios clínicos que a su vez abarca tres fases. Luego de que se analicen los resultados de las etapas previas y que se logre la aprobación y autorización por los entes correspondientes, tanto en cada país como a nivel internacional, se inicia una fase IV en la que se distribuye, comercializa y se realiza un monitoreo continuo de la vacuna en la población general.

Las tres fases de estudios clínicos requieren de miles de personas y de bastante tiempo para su ejecución. La vacuna contra las paperas, en los años sesenta, había sido la vacuna que más rápido se desarrolló en el siglo pasado, pues se logró en cuatro años. 

El desarrollo de la vacuna para prevenir el COVID-19 está marcando un hito en la historia de las vacunas. Debido a la crisis sanitaria a nivel mundial, con varios grupos de investigación buscando dar con una vacuna, se aceleraron los tiempos y se autorizó llevar a cabo algunas de las fases de forma simultánea, conservando los requisitos de seguridad y de eficacia.  

En la siguiente infografía le mostramos las fases del desarrollo de una vacuna, los objetivos de cada fase y la comparación de tiempos entre una vacuna tradicional y la del nuevo coronavirus

fases de desarrollo de una vacuna
Infografía elaborada por ColombiaCheck.com

Estas fases se desarrollan con medidas estrictas para garantizar que las vacunas sean seguras. Debido a esas medidas, por ejemplo, los estudios de las candidatas a vacuna para prevenir el COVID-19 tanto de AstraZeneca/Oxford como de Johnson & Johnson tuvieron que frenar temporalmente, pues una de las personas (entre miles) en estudio había desarrollado síntomas inesperados. En ninguno de los dos casos se encontró evidencia de que las posibles vacunas hayan causado esos síntomas y los estudios se reanudaron.

Cuando una vacuna demuestra ser segura y eficaz en la Fase III, las agencias reguladoras de cada país (en Colombia es el Invima, cuya labor explicamos en otro explicador), así como agencias internacionales como la OMS o la Administración de Medicamentos y Alimentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés), o la Agencia Europea de Medicamentos (EMA) en Europa, según corresponda, evalúan minuciosamente todos los datos antes de otorgar las aprobaciones para continuar el paso a la Fase IV con un registro de autorización para su comercialización y distribución. 

La aprobación también debe incluir un examen de los datos de seguridad solicitados por el Comité Consultivo Mundial sobre Seguridad de las Vacunas y en el caso de la OMS, un comité evaluador externo solicitado por dicha organización.

¿Cómo funciona una vacuna?

Una vacuna funciona simulando un “ataque” de un microorganismo patógeno (o que puede causar enfermedad), para que el sistema inmune tome una foto del sospechoso y active una respuesta inmune específica, sin desarrollar la enfermedad. 

Esa respuesta inmune específica es una potente respuesta que actúa ante ciertas amenazas, pero requiere tiempo para activarse. Asemeja a una unidad especializada de antiterrorismo, muy sofisticada y con el más potente arsenal a su alcance: el desarrollo de anticuerpos o defensas, los cuales se guardan y tienen memoria. 

Cuando el cuerpo realmente se expone al microorganismo, esas unidades especializadas, que ya tienen grabado su retrato gracias a la vacuna, actúan con las armas que ya tienen listas (los anticuerpos) para darle de baja y evitar el desarrollo de la enfermedad.

¿Cuáles son los tipos de vacunas candidatas para prevenir el COVID-19 y cómo funcionan?

Entre las vacunas para prevenir el COVID-19 hay cuatro tipos principales. Estas son las vacunas tradicionales (con virus vivos atenuados o inactivados), la de subunidades proteicas, las génicas de ADN o ARNm y las de vectores virales. 

Como lo dijimos anteriormente, todas funcionan “enseñándole” al cuerpo cómo reaccionar ante el nuevo coronavirus, pero cada una lo logra de manera diferente.

A continuación le explicamos los principales tipos.

Las vacunas tradicionales introducen en el organismo vacunado un virus “inactivado” o “atenuado” (es decir, que no es capaz de causar una enfermedad) para que el cuerpo pueda producir anticuerpos que en un futuro combatan a la versión real, “activada” y peligrosa de ese virus.

Este es el mecanismo que usa la gran mayoría de vacunas existentes (como por ejemplo las vacunas contra la poliomielitis, el sarampión y las paperas), incluidas muchas de las que usted probablemente se ha puesto. Pero tienen una desventaja y es que en muchas ocasiones no pueden ser usadas en personas con inmunodeficiencias.

vacunas tradicionales
Elaborado por ColombiaCheck.com

Las vacunas de subunidades proteicas introducen en el organismo vacunado tan solo una parte, una secuencia de proteínas (o “subunidad proteica”), de un virus, en este caso del nuevo coronavirus. El sistema inmune reconoce esas proteínas como intrusas y por lo tanto genera anticuerpos para combatirlas. Una ventaja de estas vacunas es que, a diferencia del tipo anterior, no requieren hacer crecer tantos virus en un laboratorio, puesto que hoy en día las nuevas tecnologías moleculares en el laboratorio permiten su producción. Además, pueden utilizarse en personas con sistemas inmunes debilitados. Sin embargo su desventaja, desde el punto de vista de la producción, es que requieren de una sustancia llamada “adyuvante” para aumentar la respuesta del sistema inmune.

vacunas de subunidades proteicas
Elaborado por ColombiaCheck.com

Las vacunas de vectores virales introducen en el organismo vacunado un virus modificado genéticamente (generalmente un adenovirus, que es un tipo de virus que produce infecciones principalmente respiratorias), pero se modifica para que pierda la capacidad de desencadenar una enfermedad en el cuerpo humano y sirva para transportar en su interior genes de otro virus contra el que se quiere proteger a través de la vacuna, en el caso del COVID-19, genes del nuevo coronavirus. 

Una vez este virus modificado, conocido como un “vector viral” o un “caballo de Troya” esté dentro del cuerpo, el material genético que lleva adentro (que correspondería en este caso a información del SARS-CoV-2) le da instrucciones a nuestras células sobre cómo producir la proteína “S”, o “de las espigas”, que es la proteína característica de la corona del nuevo coronavirus con la que entra a nuestras células y la que despierta la respuesta inmune.

Estas vacunas se desarrollan gracias al cultivo de células madre, lo que hace que su producción sea más lenta. Pero aún así fueron las primeras candidatas de vacunas contra el coronavirus que entraron a la Fase III este año, como la candidata de AstraZeneca/Oxford, o la del Instituto de Investigación Gamaleya de Rusia. 

vacuna de vectores virales
Elaborado por ColombiaCheck.com

Las vacunas génicas de ácidos nucleicos, son las de tecnología más innovadora. Estas vacunas inyectan en el cuerpo humano fragmentos sintéticos, hechos en el laboratorio, de ADN o de ARN con información del virus contra el que se quiere proteger.

Para explicar bien esto, primero debemos recordar unos conceptos básicos. El ADN es el ácido desoxirribonucleico, el código genético de la vida. Es como una receta que contiene las instrucciones usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos​. Todas nuestras células tienen en su núcleo el ADN que heredamos de nuestros padres, cada tipo de ser vivo tiene su propio ADN, pero sólo algunos virus tienen ADN. Cuando una célula necesita producir proteínas, “lee” su ADN y los traduce a ARN, que manda al citoplasma, específicamente a los ribosomas que son la máquina de producción de proteínas. 

El ARN, por su parte, es el ácido ribonucleico, similar en estructura al ADN pero con algunas diferencias. El ARN es de cadena sencilla, mientras que el ADN es una doble cadena. El ADN siempre estará en el núcleo, mientras que el ARN, según el tipo [ARN mensajero (ARNm), ARN ribosomal (ARNr) o ARN de transferencia (ARNt)], puede ingresar al núcleo de la célula (ARNt), o puede quedarse en el citoplasma de la célula (ARNm y ARNr). 

En general, el ARN es una molécula frágil que se destruye apenas cumple su función.  

El ARN mensajero, o ARNm, es el que se usa en este tipo de vacunas génicas, las células normalmente lo usan como “mensajero” para llevar la receta traducida del ADN a los ribosomas que están en el citoplasma y así darles la instrucción de producir las proteínas que necesita para su funcionamiento diario, proteínas que necesitamos para pensar, caminar, movernos y vivir. 

En otras palabras, si la proteína fuera un libro editado y listo para publicar, el ADN equivaldría a la información almacenada, la historia en la mente del escritor y el ARN sería la herramienta utilizada para transcribir el relato: un bolígrafo o el teclado del computador.

Para lograr estas vacunas génicas contra el nuevo coronavirus, los científicos identificaron la parte del código genético del nuevo coronavirus que tiene las instrucciones para producir la proteína S o de la “espiga”. Con esa información en el laboratorio, en el caso de las vacunas de ARNm, crean una secuencia de ARNm y le hacen unos cambios para que al ingresar al cuerpo no se degrade, como envolverlo en una capa de grasa para protegerlo y facilitar su absorción. 

Entonces, estas vacunas funcionarían introduciendo en nuestras células ese fragmento de ARNm con información del SARS-CoV-2 que lleva las instrucciones de cómo producir la proteína S de la corona del virus. Al entrar en las células, el ARNm llega a los ribosomas y es leído para que la célula produzca las proteínas del virus sin necesidad de estar en contacto con él. 

La producción de esas proteínas S alertan al sistema inmune de la presencia de algo extraño y se activan los glóbulos blancos que producen las defensas o anticuerpos que dan protección en caso de que el cuerpo más adelante se enfrente realmente al virus.

Las dos vacunas contra el nuevo coronavirus que han mostrado hasta ahora mayor eficacia se basan en la molécula de ARNm. Estas son la candidata a vacuna de Moderna y la recientemente aprobada para uso de emergencia en el Reino Unido, la vacuna de Pfizer/BioNTech. 

Por su parte, las vacunas génicas de ADN funcionan de manera similar, pero introducen un fragmento de ADN, hecho en el laboratorio también con información genética del nuevo coronavirus, que lleva instrucciones para que las células produzcan proteínas del nuevo coronavirus. 

La dificultad de este tipo de vacunas es que se debe garantizar que el ADN ingrese al núcleo de la célula, para lo cual se han planteado diferentes técnicas. Por ejemplo, el uso de pulsos eléctricos, o parches, que se adhieren a la piel, o hacer un pequeño orificio en la piel para introducir el líquido con ADN. Dadas esas limitaciones, entre otras, este tipo de vacunas se encuentra en una fase más atrasada de desarrollo, un ejemplo de esta candidata es la de Innovio Pharmaceuticals

En general, las vacunas de tecnología génica con ácidos nucleicos (bien sea de ARN o de ADN) se ha desarrollado desde los años 90, como explicamos en un chequeo previo. Pero hasta ahora no se había autorizado la comercialización de una vacuna de ese tipo. La de Pfizer/BioNTech es  la primera vacuna de ARNm en ser aprobada para uso de emergencia. La gran ventaja que tienen este tipo de vacunas es que son fáciles y baratas de producir.

Pero por la novedad en la tecnología usada se ha generado una serie de teorías conspirativas alrededor de ellas. Teorías que ya hemos desmentido en Colombiacheck. Como hemos aclarado, estas vacunas no podrían modificar nuestra información genética, ni sobreescribir nuestro ADN, ni causar mutaciones severas o enfermedades genéticas graves y tampoco causarían esterilidad.

vacunas génicas
Elaborado por ColombiaCheck.com

Otros tipos de vacunas

También existen otros tipos de vacunas. Por ejemplo, están las vacunas reutilizadas, que son vacunas desarrolladas para una enfermedad y luego dirigidas a otros patógenos, como la conocida vacuna del Bacillus Calmette y Guérin, BCG por sus siglas, que protege contra la tuberculosis, pero que también podría proteger frente al nuevo coronavirus de forma no específica.

El uso de esta vacuna se basa en la hipótesis de la «inmunidad o protección entrenada», pues algunos estudios previos sugieren que la vacuna BCG puede generar una memoria en el sistema inmune que protegería no sólo contra las infecciones de bacterias que causan la tuberculosis, que es para lo que se usa, sino también para infecciones como la del nuevo coronavirus. 

En mayo les contamos que entonces no había evidencia de que esa vacuna sirviera para combatir el COVID-19. Pero ahora, científicos del Murdoch Children’s Research Institute en Melbourne, Australia, están desarrollando un ensayo clínico llamado Brace para evaluar los efectos de la vacuna BCG en prevenir el desarrollo del COVID-19 en trabajadores de la salud en diferentes países. Así que, de encontrarse nueva evidencia, las conclusiones sobre su utilidad pueden cambiar.

¿Cuántas candidatas a vacuna para prevenir el COVID-19 hay en estudio?

cuántas vacunas hay

En el monitoreo que realiza la OMS a las candidatas a vacunas para prevenir el nuevo coronavirus, según la última actualización publicada por dicha organización el 12 de Noviembre del 2020, había un total de 212 vacunas candidatas, 48 en fase clínica, y 164 en fase preclínica.

Estos datos cambian a medida que las vacunas avanzan en las fases de desarrollo. Si desea seguir la actualización de los datos, puede consultar la página oficial de la OMS

La vacuna de Pfizer/BioNTech, así como la vacuna del Instituto de Investigación Gamaleya de Rusia, las vacunas de CanSino y Sinovac en China, hacen parte de las candidatas que han logrado autorización para uso de emergencia en ciertos países, pero su estudio y monitorización siguen en curso.

Es importante aclarar que el total de proyectos de candidatas a vacunas para prevenir COVID-19 a nivel mundial alcanza los 321, según reportó la revista Nature Review Drug Discovery en el mes de septiembre, pero no todas son seguidas por la OMS, ya que muchas están en una fase llamada “exploratoria”, que es previa a la fase preclínica. 

Aquí puede visitar otros rastreadores de vacunas:

¿Qué otros conceptos clave debo conocer sobre vacunas?

  • Efectividad*: Qué tanto protege una vacuna en el mundo real, es decir, por fuera de los estudios clínicos.
  • Eficacia*: Qué tanto protege una vacuna frente a una enfermedad durante la fase clínica de su desarrollo.
  • Evento adverso: corresponde a un problema de salud que puede surgir en voluntarios en un ensayo clínico de una vacuna o un fármaco. Un evento adverso no siempre es causado por el tratamiento probado en el ensayo, cuando se presentan se hace un estudio de su causa. 
  • Licencia y autorización de uso de emergencia: los medicamentos, las vacunas y los dispositivos médicos no se pueden vender sin una licencia otorgada por los entes reguladores en cada país. Después que una empresa envía los resultados de los ensayos clínicos a dichos entes, como la Administración de Medicamentos y Alimentos (FDA, por sus siglas en inglés) en Estados Unidos. La agencia decide si el producto es seguro y eficaz, un proceso que generalmente toma meses. Pero si el país se enfrenta a una emergencia, como una pandemia, una empresa puede solicitar una autorización de uso de emergencia, que se puede otorgar mucho más rápido. Es el caso de la vacuna de Pfizer que el 2 de Diciembre obtuvo la aprobación para uso de emergencia en Inglaterra. 
  • Placebo: una sustancia que no tiene ningún efecto terapéutico, que se utiliza a menudo en las fases de los estudios clínicos o ensayos clínicos. Para ver si una vacuna puede prevenir el COVID-19, por ejemplo, los investigadores pueden inyectar la vacuna en la mitad de sus voluntarios, mientras que la otra mitad recibe un placebo de solución salina. Luego se comparan cuántas personas de cada grupo se infectan.
  • Vigilancia posterior a la comercialización: se refiere al control que se realiza después de que una vacuna o un medicamento ha sido aprobado y es utilizado en la población en general. Durante esa vigilancia se confirma que el tratamiento es seguro y se vigila la aparición de efectos secundarios en ciertos grupos de personas que se pudieron pasar por alto durante los ensayos clínicos.

*Es importante aclarar este punto. La eficacia y la efectividad son dos conceptos relacionados, pero no son lo mismo, y es muy importante no confundirlos. 

La eficacia es la medición que se hace de la protección de la vacuna frente a la enfermedad, durante la fase clínica del desarrollo de las vacunas, en los ensayos clínicos, según explican en los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades, CDC, de los Estados Unidos. 

En términos más matemáticos, la eficacia de una vacuna representa la reducción porcentual en la frecuencia de infecciones entre las personas vacunadas en comparación con la frecuencia de infección entre los que no fueron vacunados en el ensayo.

Los datos preliminares que son publicados por las farmacéuticas que están desarrollando y estudiando las candidatas para prevenir el COVID-19 son, justamente, datos preliminares de eficacia y pueden ir cambiando a medida que van evaluando y comparando la cantidad de enfermos por COVID-19 entre los grupos que recibieron vacuna frente a los que recibieron el placebo. 

Por su parte, “la efectividad es qué tan bien funciona la vacuna en el mundo real”, como señaló a medios Naor Bar-Zeev, epidemiólogo de la Facultad de Salud Pública de la Universidad Johns Hopkins y subdirector del Centro Internacional de Acceso a Vacunas de dicha universidad. 

Como recuerdan los CDC, en el mundo real pueden influir muchos factores, por ejemplo, las personas pueden presentar problemas crónicos de salud que pueden interferir con la protección de la vacuna.

La medición de la efectividad se hace una vez la vacuna se ha registrado, autorizado para ser comercializada y se ha distribuido en la población en general. Por lo tanto, la medición de esta equivale a los beneficios en salud que proporciona el programa de vacunación en la población en condiciones reales. 

Es posible que, si una vacuna tiene una eficacia muy alta en los ensayos clínicos (como las han tenido algunas candidatas en las últimas semanas), esa vacuna también tenga una alta efectividad en el mundo real. Pero este no es siempre el caso y, de hecho, si revisamos vacunas recientes, la efectividad ha sido menor que la eficacia, como se muestra en el artículo de los CDC.

Fuente: ColombiaCheck.com

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