Las vacunas contra el ántrax son vacunas para prevenir la enfermedad del ganado y de los humanos llamada ántrax , causada por la bacteria Bacillus anthracis . [1]
Han ocupado un lugar destacado en la historia de la medicina, desde el trabajo pionero de Pasteur en el siglo XIX con el ganado (la primera vacuna bacteriana eficaz y la segunda vacuna eficaz de la historia) hasta el controvertido uso a finales del siglo XX de un producto moderno para proteger a las tropas estadounidenses contra el uso del ántrax en la guerra biológica . Las vacunas humanas contra el ántrax fueron desarrolladas por la Unión Soviética a finales de la década de 1930 y en los EE. UU. y el Reino Unido en la década de 1950. La vacuna actual aprobada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. (FDA) se formuló en la década de 1960.
Las vacunas contra el ántrax humano que se administran actualmente incluyen variedades acelulares (EE. UU., Reino Unido) y de esporas vivas (Rusia). Todas las vacunas contra el ántrax que se utilizan actualmente muestran una reactogenicidad local y general considerable ( eritema , induración , dolor , fiebre ) y se producen reacciones adversas graves en aproximadamente el 1 % de los receptores. [2] Las nuevas vacunas de tercera generación que se están investigando incluyen vacunas vivas recombinantes y vacunas de subunidades recombinantes.
En la década de 1870, el químico francés Louis Pasteur (1822-1895) aplicó su método anterior de inmunización de pollos contra el cólera aviar al ántrax , que afectaba al ganado , y despertó así un amplio interés en combatir otras enfermedades con el mismo enfoque. En mayo de 1881, Pasteur realizó un famoso experimento público en Pouilly-le-Fort para demostrar su concepto de vacunación. Preparó dos grupos de 25 ovejas, una cabra y varias vacas. Los animales de un grupo fueron inyectados dos veces, con un intervalo de 15 días, con una vacuna contra el ántrax preparada por Pasteur; un grupo de control se dejó sin vacunar. Treinta días después de la primera inyección, a ambos grupos se les inyectó un cultivo de bacterias vivas contra el ántrax. Todos los animales del grupo no vacunado murieron, mientras que todos los animales del grupo vacunado sobrevivieron. [3] La recepción pública fue sensacional.
Pasteur afirmó públicamente que había creado la vacuna contra el ántrax exponiendo los bacilos al oxígeno. Sus cuadernos de laboratorio, ahora en la Biblioteca Nacional de París, de hecho muestran que Pasteur utilizó el método de su rival Jean-Joseph-Henri Toussaint (1847-1890), un cirujano veterinario de Toulouse , para crear la vacuna contra el ántrax. [4] [5] Este método utilizaba el agente oxidante dicromato de potasio . El método del oxígeno de Pasteur finalmente produjo una vacuna, pero solo después de que se le concediera una patente para la producción de una vacuna contra el ántrax.
La noción de que una forma débil de una enfermedad causa inmunidad a la versión virulenta no era nueva; esto se conocía desde hacía mucho tiempo en el caso de la viruela . Se sabía que la inoculación con viruela ( variolización ) daba como resultado cicatrices mucho menores y reducía enormemente la mortalidad, en comparación con la enfermedad adquirida naturalmente. El médico inglés Edward Jenner (1749-1823) también había descubierto (1796) el proceso de vacunación utilizando viruela bovina para dar inmunidad cruzada a la viruela y, en la época de Pasteur, esto había reemplazado generalmente el uso de material real de viruela en la inoculación. La diferencia entre la vacunación contra la viruela y la vacunación contra el ántrax o el cólera aviar era que la forma debilitada de los dos últimos organismos patógenos había sido "generada artificialmente", por lo que no era necesario encontrar una forma naturalmente débil del organismo patógeno. Este descubrimiento revolucionó el trabajo en enfermedades infecciosas y Pasteur dio a estas enfermedades debilitadas artificialmente el nombre genérico de " vacunas ", en honor al descubrimiento innovador de Jenner. En 1885, Pasteur produjo su célebre primera vacuna contra la rabia cultivando el virus en conejos y luego debilitándolo secando el tejido nervioso afectado.
En 1995, el centenario de la muerte de Pasteur, The New York Times publicó un artículo titulado "El engaño de Pasteur". Después de haber leído detenidamente las notas de laboratorio de Pasteur, el historiador de la ciencia Gerald L. Geison declaró que Pasteur había dado un relato engañoso de la preparación de la vacuna contra el ántrax utilizada en el experimento de Pouilly-le-Fort. [6] [7] [8] El mismo año, Max Perutz publicó una vigorosa defensa de Pasteur en The New York Review of Books . [9] [10] [11]
El inmunólogo austríaco-sudafricano Max Sterne (1905-1997) desarrolló en 1935 una vacuna viva atenuada para animales que todavía se utiliza y los derivados de su cepa representan casi todas las vacunas veterinarias contra el ántrax que se utilizan en el mundo en la actualidad. [12] A partir de 1934, en el Instituto de Investigación Veterinaria de Onderstepoort, al norte de Pretoria , preparó una vacuna atenuada contra el ántrax, utilizando el método desarrollado por Pasteur. Un problema persistente con la vacuna de Pasteur era lograr el equilibrio correcto entre virulencia e inmunogenicidad durante la preparación. Este procedimiento notoriamente difícil producía regularmente bajas entre los animales vacunados. Con poca ayuda de sus colegas, Sterne realizó experimentos a pequeña escala que aislaron la "cepa Sterne" (34F2) del ántrax que se convirtió, y sigue siendo hoy, la base de la mayoría de las vacunas mejoradas contra el ántrax en el ganado en todo el mundo. [13] Como la vacuna de Sterne es una vacuna viva, la vacunación durante el uso de antibióticos produce resultados mucho menores y debe evitarse. Existe un período de espera después de la vacunación durante el cual los animales no pueden ser sacrificados. No se ha definido dicho período para la leche y no hay informes de humanos infectados por productos de animales vacunados. Ha habido algunos casos en los que humanos se autoinyectaron accidentalmente la vacuna al intentar administrársela a un animal que luchaba. Un caso desarrolló fiebre y meningitis, pero no está claro si la enfermedad fue causada por la vacuna. Las vacunas contra el ántrax del ganado se fabrican en muchos países alrededor del mundo, la mayoría de los cuales utilizan 34F2 con adyuvante de saponina. [14]
Las vacunas contra el ántrax se desarrollaron en la Unión Soviética en la década de 1930 y estuvieron disponibles para su uso en humanos en 1940. [15] [16] Una vacuna viva atenuada, con esporas no encapsuladas, se empezó a utilizar ampliamente en humanos. Se administraba por escarificación o inyección subcutánea (solo en caso de emergencia) [14] y sus desarrolladores afirmaron que era razonablemente bien tolerada y mostraba cierto grado de eficacia protectora contra el ántrax cutáneo en ensayos clínicos de campo. [16] Se informó que la eficacia de la vacuna viva rusa había sido mayor que la de cualquiera de las vacunas británicas o estadounidenses muertas contra el ántrax (AVP y AVA, respectivamente) [17] [18] [19] [20] durante las décadas de 1970 y 1980. La vacuna STI-1, que consiste solo en esporas liofilizadas, [14] se administra en un esquema de dos dosis, pero los efectos secundarios graves restringieron su uso a adultos sanos. [21] Se dice que se fabricó en el Instituto George Eliava de Bacteriófagos, Microbiología y Virología en Tbilisi, Georgia , hasta 1991. [22] A partir de 2008, la vacuna STI-1 sigue estando disponible y es la única vacuna humana contra el ántrax "nominalmente disponible fuera de las fronteras nacionales". [14]
China utiliza una cepa viva atenuada diferente para sus vacunas humanas, denominada "A16R". La vacuna A16R se administra en forma de suspensión en glicerol al 50% y agua destilada. Se administra una dosis única mediante escarificación, seguida de una dosis de refuerzo a los 6 o 12 meses y, luego, dosis de refuerzo anuales. [14]
El bioquímico británico Harry Smith (1921-2011), que trabajaba para el programa de armas biológicas del Reino Unido en Porton Down , descubrió las tres toxinas del ántrax en 1948. Este descubrimiento fue la base de la siguiente generación de vacunas antigénicas contra el ántrax y de las antitoxinas modernas contra el ántrax. [23] La vacuna británica contra el ántrax ampliamente utilizada (a veces llamada vacuna contra el ántrax precipitada [AVP] para distinguirla de la similar AVA (véase más abajo)) estuvo disponible para uso humano en 1954. Se trataba de una vacuna libre de células, a diferencia de la vacuna de células vivas estilo Pasteur que se utilizaba anteriormente con fines veterinarios. [24] Ahora la fabrica Porton Biopharma Ltd, una empresa propiedad del Departamento de Salud del Reino Unido.
La AVP se administra en la primovacunación en tres dosis con una dosis de refuerzo a los seis meses. El ingrediente activo es un filtrado estéril de un antígeno del ántrax precipitado con alumbre de la cepa Sterne en una solución inyectable. Los demás componentes son sulfato de aluminio y potasio , cloruro de sodio y agua purificada. El conservante es tiomersal (0,005%). La vacuna se administra por inyección intramuscular y el ciclo primario de cuatro inyecciones individuales (3 inyecciones con 3 semanas de diferencia, seguidas de una dosis de 6 meses) va seguido de una dosis de refuerzo única administrada una vez al año. Durante la Guerra del Golfo (1990-1991), el personal militar del Reino Unido recibió AVP concomitantemente con la vacuna contra la tos ferina como adyuvante para mejorar la respuesta inmunitaria general y la eficacia.
Estados Unidos emprendió una investigación básica dirigida a producir una nueva vacuna contra el ántrax durante los años 1950 y 1960. El producto conocido como Anthrax Vaccine Adsorbed (AVA)—nombre comercial BioThrax —fue autorizado en 1970 por los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de Estados Unidos y en 1972 la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) asumió la responsabilidad de la licencia y supervisión de la vacuna. AVA se produce a partir de filtrados de cultivo de un mutante no encapsulado avirulento de la cepa B. anthracis Vollum conocida como V770-NP1-R. [25] No hay organismos vivos presentes en la vacuna, lo que da como resultado inmunidad protectora después de 3 a 6 dosis. [25] AVA sigue siendo la única vacuna humana contra el ántrax autorizada por la FDA en los Estados Unidos y es producida por Emergent BioSolutions , anteriormente conocida como BioPort Corporation en Lansing , Michigan. Los principales compradores de la vacuna en Estados Unidos son el Departamento de Defensa y el Departamento de Salud y Servicios Humanos . Se han comprado diez millones de dosis de AVA para la Reserva Estratégica Nacional de Estados Unidos , destinada a utilizarse en caso de un ataque bioterrorista masivo con ántrax.
En 1997, la administración Clinton inició el Programa de Inmunización con Vacuna contra el Ántrax (AVIP), en virtud del cual el personal militar activo de los EE. UU. debía ser inmunizado con la vacuna. Se produjo una controversia porque la vacunación era obligatoria y la GAO publicó informes que cuestionaban la seguridad y eficacia de la AVA, causando a veces efectos secundarios graves. [26] Un informe del Congreso también cuestionó la seguridad y eficacia de la vacuna y cuestionó la legalidad de las inoculaciones obligatorias. [27] Las vacunaciones obligatorias se detuvieron en 2004 mediante una orden judicial formal que presentó numerosos desafíos sustanciales con respecto a la vacuna y su seguridad. [28] Después de revisar una amplia evidencia científica, la FDA determinó en 2005 que la AVA es segura y efectiva como está autorizada para la prevención del ántrax, independientemente de la vía de exposición. En 2006, el Departamento de Defensa anunció el restablecimiento de las vacunas obligatorias contra el ántrax para más de 200.000 tropas y contratistas de defensa. Las vacunas son obligatorias para la mayoría de las unidades militares estadounidenses y los contratistas civiles asignados a la defensa nacional contra el bioterrorismo o desplegados en Irak , Afganistán o Corea del Sur . [29]
Varias vacunas experimentales contra el ántrax se encuentran en pruebas preclínicas, en particular el antígeno protector de Bacillus anthracis , conocido como PA (ver Toxina del ántrax ) , combinado con varios adyuvantes como hidróxido de aluminio (Alhydrogel), saponina QS-21 y monofosforil lípido A (MPL) en emulsión de escualeno / lecitina / Tween 80 (SLT). Una dosis de cada formulación ha proporcionado una protección significativa (> 90%) contra el ántrax por inhalación en macacos rhesus .
Afortunadamente, los colegas de Pasteur, Chamberlain [
sic
] y Roux, siguieron los resultados de un médico investigador, Jean-Joseph-Henri Toussaint, quien había informado un año antes que el suero de ántrax calentado con ácido carbólico inmunizaría contra el ántrax. Estos resultados fueron difíciles de reproducir y se descartaron, aunque, como se vio, Toussaint había estado en el camino correcto. Esto llevó a Pasteur y sus asistentes a sustituir una vacuna contra el ántrax preparada con un método similar al de Toussaint y diferente de lo que Pasteur había anunciado.
