¿Cómo funciona la vacuna de la Universidad de Oxford / AstraZeneca contra el COVID-19?

Actualizado el 30 de octubre de 2020

Por Nidhi Parekh, The Shared Microscope

Traducido por Daysi Araujo. Read the English translation of this article here.

Siga leyendo para conocer los orígenes y la función de la vacuna de Oxford, y por qué se considera prometedora para los esfuerzos globales contra la pandemia del COVID-19.

Vea otras publicaciones en nuestra serie sobre las vacunas contra el COVID-19:

[ Moderna | Oxford / AstraZeneca | Pfizer / BioNTech | Johnson & Johnson | Novavax | Sinovac ]

Índice:

¿Cómo se desarrollan las vacunas?

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Antes de que una vacuna llegue al mercado comercial, pasa por pruebas rigurosas en ensayos clínicos, con el propósito de garantizar que la vacuna sea segura y eficaz. El desarrollo de una vacuna contra el COVID-19 normalmente tardaría años en completarse. Sin embargo, debido a la necesidad mundial y urgente  para el despliegue de medidas contra el COVID-19, se ha exigido la colaboración internacional para acelerar el desarrollo de las vacunas y, al mismo tiempo, garantizar la confiabilidad y rendimiento del resultado en la mayor medida posible.

ilustración cronograma de desarrollo de vacunas, desde la investigación de laboratorio preclínica hasta los ensayos clínicos con seres humanos.

Cronograma de desarrollo de vacunas, desde la investigación de laboratorio preclínica hasta los ensayos clínicos con seres humanos. Ilustración de The Shared Microscope.

Mejor juntos: la Universidad de Oxford y AstraZeneca se unen para acelerar el desarrollo de la vacuna contra el COVID-19

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Apenas unas semanas después de que se detectara el virus SARS-CoV-2 en Wuhan, China, en diciembre de 2019, un equipo de científicos de la Universidad de Oxford dirigido por la Dra. Sarah Gilbert se puso a trabajar en el diseño de una vacuna. El 10 de enero de 2020 , un equipo de investigadores comenzó a desarrollar una vacuna. Desde entonces, el equipo de Oxford ha identificado una vacuna candidata y ha completado los ensayos de fase I. Con la ayuda de AstraZeneca, la vacuna ha entrado en ensayos de fase II / III en países como Brasil y Sudáfrica. AstraZeneca se ha asociado con el equipo de la Universidad de Oxford para acelerar el desarrollo y la producción de vacunas a gran escala. Varias etapas de estudio e investigación  garantizan la seguridad y eficacia de la vacuna ante su uso en grandes cantidades.

Puede leer sobre cómo es participar en los ensayos clínicos de la vacuna Oxford / AstraZeneca aquí.

¿Cómo funciona la vacuna de la Universidad de Oxford / AstraZeneca?

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¿Le interesa saber cómo funcionan las vacunas por lo general? Echa un vistazo a esta publicación de The Shared Microscope en Instagram.

La vacuna Oxford/AstraZeneca utiliza la información del patógeno que es introducido al cuerpo humano mediante un vector viral no replicante. Utiliza una vector viral no replicante para introducir información vital referente al patógeno que ingresa en el huésped.  Pero, ¿qué información estamos introduciendo y qué es incluso un vector viral? Para ayudarlo a comprender este tema complejo, lo hemos aclarado por partes a continuación. 

Entrenando nuestro sistema inmunológico para derrotar a COVID-19

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Como la mayoría de las vacunas que se fabrican contra el nuevo coronavirus, la vacuna de la Universidad de Oxford también explota la proteína de pico del virus SARS-CoV-2. La proteína de pico, como se discutió en nuestra publicación anterior, desempeña un papel importante en el proceso de infección. Sin la proteína de pico, el virus SARS-CoV-2 no puede entrar en la célula huésped, donde hace más copias de sí mismo. En otras palabras, la proteína de pico es indispensable para que el virus pueda facilitar una infección. Por lo tanto, neutralizar el efecto de la proteína de pico disminuye la propagación del virus . Las proteínas de pico del SARS-CoV-2 son, por ende, un objetivo terapéutico muy importante y potente. La vacuna Oxford / AstraZeneca entrena a nuestro cuerpo para defenderse del virus SARS-CoV-2.

La vacuna Oxford / AstraZeneca entrena nuestros cuerpos para defenderse contra el virus SARS-CoV-2 y prevenir la infección por COVID-19. #COVID19 #ComunicaCiencia

¿Qué es un vector viral?

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En biología, un vector viral es una herramienta que utilizan los científicos para introducir material genético en las células.

Los vectores virales proporcionan un medio conveniente para administrar antígenos al cuerpo, para ayudarnos a desarrollar inmunidad frente a ellos. Los antígenos utilizados en las vacunas de vectores virales son formas debilitadas de bacterias o virus. Una vez que el vector introduce un antígeno al cuerpo, nuestro cuerpo desarrolla inmunidad al antígeno.

Un vector viral puede ser la base de una vacuna; de hecho, es el concepto que impulsa la vacuna de Oxford / AstraZeneca contra el COVID-19. Con las modificaciones apropiadas, un vector viral no solo es incapaz de causar enfermedad, sino que puede ayudarnos a desarrollar inmunidad.

Una analogía que explica los vectores virales es la de “cortar y pegar”. Todos conocemos este concepto: uno puede cortar imágenes de una revista y pegarlas para producir otra imagen, o cortar y pegar texto en la computadora..

De la misma manera, los vectores virales son formados mediante la eliminación selectiva de ciertos genes que realizan funciones cruciales. Tomando genes relevantes y agregándolos a otros genes que agregan nuevas funciones, los vectores virales se pueden utilizar para cambiar el funcionamiento de un virus, por ejemplo, para hacer que un virus sea menos infeccioso. Este proceso se llama “recombinación.” Las diferentes partes de los virus se combinan juntas de nuevas formas para crear lo que se llama un virus “recombinante.”

Los vectores virales, como los que se utilizan en la vacuna Oxford / Astrazeneca #COVID19, se crean mediante cortar y pegar, o lo que los científicos llaman recombinación. #Biología #ComunicaCiencia

ilustración de la vacuna oxford/astrazeneca que utiliza un enfoque de "cortar, copiar, pegar"

La vacuna Oxford / AstraZeneca para COVID-19 utiliza un enfoque de “cortar, copiar, pegar”. Ilustración de The Shared Microscope.

Simplemente tome un virus, saque las partes que causan la infección, agregue partes de otro virus que no causan la infección (pero que aumentan el desarrollo de inmunidad contra la infección) y listo, tiene un vector viral que no es ninguno de los virus donantes, y no puede causar enfermedad, pero tiene algunas propiedades de ambos.

Cortar y pegar virus para crear la vacuna

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Como comentamos en la sección anterior, cortar y pegar diferentes virus se denomina “recombinación.” La vacuna de Oxford / AstraZeneca es una vacuna de virus recombinante hecha de dos virus diferentes. Uno de los virus es el SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19. El otro virus de la vacuna recombinante es un adenovirus de chimpancé llamado ChAdOx1. No se preocupe si no sabe nada sobre ChAdOx1; lo discutiremos más en esta sección.

Normalmente, los virus son infecciosos y el nuevo coronavirus no es una excepción. Pero con la recombinación, los virus infecciosos se pueden cortar y pegar para que dejen de ser infecciosos; y el material genético responsable de la naturaleza infecciosa del virus simplemente se quita. La recombinación permite la creación de un virus no infeccioso con las características de diferentes virus. Este método se ha usado para producir la vacuna Oxford / AstraZeneca.

Esta recombinación es pionera en el recorrido para desarrollar una vacuna COVID-19.

En la vacuna desarrollada por Oxford y AstraZeneca, las partes relevantes de los dos virus se pegan juntas. La vacuna es pionera en la carrera para poner fin a la pandemia de COVID-19. #ComunicaCiencia

Los adenovirus se utilizan frecuentemente en los vectores virales

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Un tipo de virus que se utiliza a menudo como base para vectores virales son los adenovirus . Los adenovirus causan síntomas leves similares a los de un resfriado o una gripe. Este tipo de virus también forma la base del vector viral utilizado en la vacuna Oxford COVID-19.

Aunque existen varios tipos de adenovirus, la vacuna de la Universidad de Oxford implementa el adenovirus de chimpancé (ChAdOx1) como base. Luego, en este virus, se agrega el material genético que codifica la proteína de pico SARS-CoV-2. El resultado es un virus que no es infeccioso pero que puede hacer que el cuerpo desarrolle inmunidad a la proteína de pico y ayudar a evitar que el virus SARS-CoV-2 ingrese e infecte las células.

La vacuna COVID-19 de Oxford / AstraZeneca utiliza un adenovirus de chimpancé que se llama ChAdOx1

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La base de la vacuna COVID-19 de Oxford / AstraZeneca es un adenovirus de chimpancé llamado ChAdOx1. ¿Por qué los investigadores de Oxford eligieron un adenovirus de chimpancé? La razón de esto es simple. Los adenovirus humanos causan el resfriado común. Debido a eso, la mayoría de la población humana tiene cierta inmunidad a estos virus. Por lo general, nuestro sistema inmunológico destruye el adenovirus humano tan pronto como lo detecte. Debido a esta defensa rápida, el vector no podría establecer una infección con mucha eficacia, ya que sería destruido antes de que se pudiera repartir/esparcir/dispersar en el cuerpo huésped las instrucciones sobre cómo combatir el nuevo coronavirus y prevenir el COVID-19.

En cambio, los seres humanos no estamos en contacto frecuente con el adenovirus de chimpancé (ChAdOx1). Su introducción creará la inmunidad que necesita el cuerpo huésped y en un tiempo oportuno para recibir las instrucciones de cómo combatir el COVID-19. Dentro del vector ChAdOx1 se encuentra la información genética de solo la proteína de pico SARS-CoV-2, cortada y pegada. Para asegurar que el virus ChAdOx1 no pueda apoderarse de nuestro sistema y hacer miles de copias de sí mismo, es importante que los genes vitales para su replicación sean “cortados” — eliminados. Lo que sucede aquí, por lo tanto, es que el virus entrará en la célula humana (singular) y la infectará, pero la enfermedad ya no podrá propagarse. Cada vector viral introducido en el cuerpo sólo puede infectar una célula, en lugar de infectar y replicarse en otras más.

Con este vector ChAdOx1 (y el código de proteína de pico cortado y pegado adentro), simplemente sería el caso de que nuestros cuerpos reconocieran el adenovirus del chimpancé como extraño, y luego se movieran para destruirlo y, en el proceso, tomar conciencia de la estructura de la proteína pico del SARS-CoV-2. Como se explicó en nuestra publicación anterior, esto es importante porque nuestro cuerpo puede aprender a identificar estas proteínas de pico y luego producir anticuerpos contra ellas. Esto tiene el efecto de neutralizar el SARS-CoV-2, porque evita que el virus infecte las células y cause COVID-19. Las proteínas de pico del SARS-CoV-2 son un objetivo terapéutico muy potente y se están aprovechando para la producción de varias vacunas contra el COVID-19.

Normalmente, en una infección todos los genes esenciales para la replicación del virus se quedan intactos, es decir, no se eliminan del virus. En este caso, los virus pueden infectar la célula, hacerse cargo de su maquinaria y replicarse por docenas. Las nuevas copias luego se podrían propagar a otras células del cuerpo para repetir el proceso de replicación. Cuando los virus se replican e infectan a otras células, es cuando se dice que se manifiesta la enfermedad. Para evitar esta replicación, se eliminan los genes vitales para la replicación del virus vector.

Entonces, ¿qué es la vacuna ChAdOx1-nCov19?

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La vacuna ChAdOx1-nCov19, desarrollada por Oxford / AstraZeneca, es en esencia una versión cortada y pegada tanto del adenovirus de chimpancé (ChAdOx1) como del virus SARS-CoV-2. Esta vacuna utiliza el ChAdOx1 como vector viral e insertada en él, se encuentra la información genética de la proteína de pico del virus SARS-CoV-2. El ChAdOx1 no puede replicarse, ya que se han eliminado algunos genes esenciales para la replicación. Básicamente, la vacuna Oxford / AstraZeneca parece un virus ChAdOx1 en el exterior, pero contiene la proteína de pico SARS-CoV-2. 

¿Se pregunta cómo funcionan las vacunas candidatas #COVID19? La vacuna Oxford / AstraZeneca nos ayuda a desarrollar inmunidad a una parte crucial del SARS-CoV-2: la proteína de pico. #ComunicaCiencia

La información genética para codificar la proteína de pico se agrega al vector ChAdOx1. El vector viral (ChAdOx1) actúa como una cápsula dentro de la cual lleva su posesión más preciada: información genética para producir la proteína de pico SARS-CoV-2. El vector no replicante infectará una sola célula humana, donde produce el antígeno que queremos, la proteína del pico SARS-CoV-2 para provocar una respuesta inmune.

Cada vector viral que se introduce en el organismo solo puede infectar una sola célula. La infección por vector de adenovirus no puede extenderse a todas las células de nuestro cuerpo porque no puede replicarse. El resultado de esta limitación es que no nos infectamos con el virus recombinante y, en teoría, nuestro cuerpo aprende a defenderse de ambos virus: el SARS-CoV-2 que causa el COVID-19, y el ChAdOx1. De esa manera, se cree que nuestros cuerpos aprenden a resistir la infección por COVID-19.

Nuestro cuerpo aprende a defenderse de ambos virus, el SARS-CoV-2, que causa el # COVID19, y el ChAdOx1, incluidos en la vacuna de virus recombinante desarrollada por Oxford y AstraZeneca. #ComunicaCiencia

¿Cuáles son las ventajas de una vacuna de vector viral?

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Un vector viral tiene una serie de características que son particularmente atractivas para el uso de vacunas. Estas ventajas de las vacunas de vectores virales incluyen, pero no se limitan a:

  • La capacidad de cultivar / producir la vacuna en un laboratorio.
  • La incapacidad de la vacuna para integrarse en los genes del huésped.
  • Su estabilidad. 
  • Preparación rápida en comparación con las vacunas convencionales, que pueden tardar en promedio de 5 a 10 años, ya que se basa en parte del virus en lugar de en todo el virus (más sobre esto en nuestra publicación anterior).
  • La capacidad de fabricarlos a gran escala en condiciones muy controladas.
  • Su incapacidad para replicarse y diseminarse por el cuerpo, lo que significa que también se pueden usar en personas inmunodeprimidas.
  • Su capacidad para producir una respuesta inmune muy fuerte, lo que significa que es posible que no se requiera otra dosis de “refuerzo.”
  • Inducción de respuestas inmunes tanto humorales como mediadas por células.

¿Qué evidencia respalda la vacuna ChAdOx1-nCov19?

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El Grupo Oxford ha utilizado anteriormente el vector viral ChAdOx1 para protegerse contra otro coronavirus: el síndrome respiratorio de Oriente Medio o MERS. El SARS-CoV-2 comparte similitudes estructurales con el MERS. Un tipo similar de proteína de pico se encuentra en el coronavirus MERS (MERS-CoV), al igual que en el SARS-CoV-2.

El MERS-CoV fue inicialmente un virus con síntomas similares a los del resfriado en los camellos, pero saltó especies y, debido a la similitud del sitio de entrada de las células en los camellos y los humanos, el MERS-CoV comenzó a infectar a los humanos. 

El gen que codifica la proteína de pico en MERS-CoV se colocó luego en el vector ChAdOx1 y se comenzaron las pruebas en Oxford. Se realizaron ensayos preclínicos en modelos animales y también se realizaron ensayos clínicos de fase 1. Los resultados de los estudios en animales se han publicado recientemente . Los resultados de los ensayos clínicos de fase 1 en humanos también se publicaron ayer

Los resultados de los estudios de Oxford mostraron que los anticuerpos contra la proteína de pico MERS-CoV eran más altos en participantes inyectados con la vacuna ChAdOx1-MERS, incluso un año después de haber sido vacunados. La respuesta inmune mostró que la vacuna protegió a los individuos y modelos animales de la enfermedad utilizando una respuesta tanto celular como humoral (es decir, los resultados mostraron un aumento en las células T y anticuerpos neutralizantes ). Para obtener más información sobre los anticuerpos, consulte nuestra publicación anterior . Con base en esta investigación anterior realizada con MERS-CoV, fue posible comprobar rápidamente qué dosis usar para los ensayos clínicos de SARS-CoV-2. 

Ensayos clínicos para la vacuna Oxford / AstraZeneca

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La vacuna COVID-19 de Oxford / AstraZeneca tardó solo unos meses en pasar de los ensayos preclínicos de laboratorio, el 10 de enero de 2020; a los ensayos clínicos en humanos el 23 de abril de 2020.

Solo tomó unos meses para que la vacuna Oxford / AstraZeneca COVID-19 pasará del laboratorio a los ensayos clínicos. #ComunicaCiencia

Para la vacuna ChAdOx1-nCov19, se llevaron a cabo estudios preclínicos en ratones. La vacuna tiene el “nCoV19” ya que la investigación comenzó antes de que el nuevo coronavirus se llamase oficialmente SARS-CoV-2. En el estudio, los ratones recibieron la vacuna ChAdOx1-nCov19. Los resultados mostraron que se produjeron anticuerpos neutralizantes en los ratones, protegiéndolos de la infección cuando se exponen al virus SARS-CoV-2. 

Los ensayos de fase I de la vacuna ChAdOx1-nCov19 comenzaron el 23 de abril de 2020. Se vacunaron 561 individuos jóvenes y saludables con la vacuna ChAdOx1-nCov19, de los cuales 10 se vacunaron con 2 dosis de la vacuna ChAdOx1-nCov19. Otros 551 fueron reclutados para el ala de control del experimento y recibieron vacunas autorizadas contra la meningitis. Desde entonces, también comenzaron los ensayos de Fase II / III. Aquí, el rango de edad de los participantes de los estudios se amplió para incluir a las personas mayores y los niños, con la meta de estudiar más la eficacia y la seguridad (para obtener más información sobre el desarrollo de vacunas, no dude en visitar nuestra publicación anterior ). El estudio aún está en curso y, por lo tanto, los resultados se desconocen actualmente. 

Desde entonces, la vacuna ha sido autorizada a AstraZeneca, quien ayudará a acelerar el desarrollo y la producción a gran escala. AstraZeneca se ha comprometido a suministrar para Europa 400 millones de dosis de la vacuna , utilizando fabricantes de diferentes países. También han dicho que no obtendrán ganancias durante la pandemia y apoyarán los ensayos clínicos en curso en Brasil y Sudáfrica . AstraZeneca también ha comenzado a fabricar en riesgo , sin saber si la vacuna es efectiva contra el SARS-CoV-2 en humanos. La Organización Mundial de la Salud (OMS) cree que esta vacuna es el contendiente en la carrera para encontrar la vacuna contra el COVID-19 y de poner fin a esta pandemia.

Gracias a Daysi Araujo por la traducción de este artículo.

Esta publicación fue escrita por Nidhi Parekh de The Shared Microscope . Eche un vistazo a The Shared Microscope en Twitter , acceda a su Facebook o visite su Instagram para obtener más ilustraciones divertidas e informativas de conceptos de biología.

5 thoughts on “¿Cómo funciona la vacuna de la Universidad de Oxford / AstraZeneca contra el COVID-19?

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