¿Es posible desarrollar una vacuna para todos los coronavirus, como el SARS, MERS, SARS-CoV-2 y el del resfriado comun?
El SARS-CoV-2, el virus que causa covid-19, pertenece a la familia de los betacoronavirus, que provocan desde el resfriado comun hasta el sindrome respiratorio de Medio Oriente, MERS, que mata a una de cada tres personas infectadas.
A pesar de que provocan una amplia variedad de sintomas, todos estos virus comparten similitudes.
Si son suficientemente parecidos, ¿podria una vacuna prevenir todas las infecciones que causan?
Los cientificos ciertamente lo han estado considerando.
Pero antes de explorar esta cuestion, necesitamos entender la fascinante anatomia de los betacoronavirus.
Los betacoronavirus son paquetes microscopicos cubiertos con espigas que envuelven un nucleo de material genetico.
Los virus deben infectar a las celulas para replicarse, y para lograrlo primero deben adherirse a las celulas.
Los betacoronavirus utilizan sus espigas para adherirse a las celulas sujetandose a blancos especificos llamados receptores.
Cientificos de varios paises, incluidos Estados Unidos y Francia, han estado analizando estas espigas y descubrieron que estan formadas de dos piezas, llamados “dominios”, imaginativamente nombrados S1 y S2.
Estos dominios de la espiga ayudan al virus a adherirse a la celula huesped de varias formas.
Por ejemplo, los virus que causan covid-19 y SARS utilizan una parte del dominio S1, llamado dominio de union al receptor (RDB), para pegarse al receptor de la celula huesped (ACE2).
Pero los virus que causan el resfriado no lo hacen.
Similitudes y diferencias
Comparando las caracteristicas de las espigas de todos los betacoronavirus que provocan enfermedades humanas, los investigadores han descubierto similitudes y diferencias entre ellos.
Aunque los dominios S1 son bastante variables entre los miembros de la familia de estos virus, los dominios S2 son bastante similares.
Las similitudes en la estructura del virus son importantes porque pueden ayudar a engañar a nuestro sistema inmune para que responda y combata varios tipos de virus cercanamente relacionados.
Esto ocurre porque los dominios similares tendran caracteristicas similares que pueden ser detectadas por nuestros anticuerpos.
Los anticuerpos estan formadas por globulos blancos llamados celulas B.
Estas tienen varias funciones en una infeccion, como ayudar a que otros globulos blancos detecten y maten al virus o a las celulas infectadas por el virus.
Los anticuerpos tambien pueden evitar que los virus entren en las celulas al bloquear los receptores celulares, como el ACE2 en el caso de covid-19.
Sin embargo, a pesar de lo poderosos que son, los anticuerpos tardan en generarse, puede tomar de siete a 10 dias comenzar a producir anticuerpos protectores.
Una vez que las celulas B aprenden que anticuerpos deben producir, lo seguiran recordando, y si vuelven a encontrarse con la misma infeccion, ellas podran reaccionar casi instantaneamente e incluso produciran mas anticuerpos que antes.
Esta caracteristica se denomina respuesta de memoria inmunologica.
Las vacunas funcionan tratando de crear la memoria inmunologica al generar las caracteristicas del virus que provocaran una produccion natural de anticuerpos sin necesidad de que exista una infeccion avanzada.
¿Podrian usarse las similitudes estructurales entre los betacoronavirus relacionados para producir vacunas que generen anticuerpos reconociendo a varios miembros de una familia de virus?
Reactividad cruzada
Para solucionar este acertijo, es necesario analizar si los anticuerpos pueden reconocer a mas de un tipo de virus, un fenomeno conocido como reactividad cruzada.
Las pruebas han mostrado que los anticuerpos de la parte RBD del dominio S1 de la proteina espiga que causa SARS tienen reactividad cruzada con el virus que causa covid-19.
Los investigadores tambien han encontrado que los anticuerpos de partes del dominio S2 de la proteina espiga tuvieron reactividad cruzada (aunque debil) con otros betacoronavirus en un estudio que aun no ha sido publicado.
Sin embargo, la interaccion del anticuerpo no es suficiente para saber si un blanco es adecuado para llevarlo al desarrollo de una vacuna o un farmaco.
Estos hallazgos de anticuerpos que potencialmente tienen reactividad cruzada son interesantes porque podrian abrir la puerta hacia nuevos medicamentos y vacunas para combatan la covid-19.
Un producto secundario podria ser el potencial de ofrecer cierta proteccion contra futuros coronavirus que aun no hemos encontrado.
Amplificacion de la enfermedad
Sin embargo, es necesario mostrarse cautelosos.
Aunque los anticuerpos pueden ser poderosos aliados en la lucha contra las infecciones, tambien pueden presentar serias amenazas para nuestra salud.
La amplificacion dependiente de anticuerpos (ADA) es un fenomeno que puede ocurrir cuando un anticuerpo se adhiere a un virus y en realidad ayuda al virus a entrar a la celula e infectarla, incluidas las celulas que normalmente no resultarian infectadas, como ciertos tipos de globulos blancos.
Una vez que el virus entra a un globulo blanco, secuestra la celula y, de hecho, la convierte en un caballo de Troya.
Estos caballos de Troya le permiten al virus esconderse y prosperar dentro de la celula y propagarse por el organismo, amplificando y acelerando el curso de la enfermedad.
No se piensa que la ADA este ocurriendo en la covid-19, pero ha sido observada en el dengue.
Todavia hay mucho que entender sobre la ADA, pero la probabilidad parece ser mayor cuando hay varias variantes de un virus particular circulando en una poblacion.
Una pregunta enorme, por lo tanto, es si una vacuna que explote las similitudes entre los virus que causan el resfriado y la covid-19 podrian causar un mayor riesgo de ADA.
La mayoria de los ensayos de vacunas contra covid estan enfocados en la region RBD de la proteina espiga, lo cual no provoca anticuerpos con una reactividad cruzada tan amplia y, por lo tanto, hay menos probabilidades de que se presente el riesgo de ADA.
Otro posible riesgo que pueden causar los anticuerpos es el trastorno conocido como enfermedad respiratoria amplificada asociada a la vacuna.
Esta ocurre cuando altos niveles de anticuerpos se adhieren a los virus, causando agrupaciones de virus y anticuerpos.
Las agrupaciones pueden provocar bloqueos en las pequeñas vias respiratorias de los pulmones con resultados potencialmente devastadores.
El riesgo, aunque raro y poco probable, enfatiza la necesidad de ser cautelosos para asegurarse de que cualquier vacuna y nuevos farmacos son apropiadamente probados para mostrar que son seguros antes de que sean utilizados extensamente.
En general, dadas las preguntas sobre la funcionalidad de los anticuerpos de reactividad cruzada y los riesgos potenciales, parece improbable que en el futuro cercano habra una vacuna de covid-19 que tambien nos protegera del SARS, MERS, y algunos tipos de resfriado comun.
Lo que queda claro, sin embargo, es que entre mas entendemos sobre la forma como evolucionan estos virus, sus similitudes y diferencias y la forma como reacciona nuestro sistema inmune, mayores las probabilidades de que ganemos la batalla contra la covid-19.
*Sheena Cruickshank es profesora de ciencias biomedicas de la Universidad de Manchester, Inglaterra.
Este articulo fue publicado originalmente en The Conversation. Puedes leerlo aqui.
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