Una vacuna nasal es una vacuna que se administra por la nariz y que estimula una respuesta inmunitaria sin necesidad de una inyección. Induce inmunidad a través de la superficie interna de la nariz , una superficie que entra en contacto de forma natural con muchos microbios transportados por el aire . [1] Las vacunas nasales están surgiendo como una alternativa a las vacunas inyectables porque no utilizan agujas y pueden introducirse por vía mucosa. Las vacunas nasales pueden administrarse mediante aerosoles nasales para prevenir infecciones respiratorias, como la gripe .
La inoculación nasal se remonta al siglo XVII en China, durante el reinado del emperador Kangxi . La documentación de este período indica que el emperador Kangxi vacunó a su familia, al ejército y a otros contra la viruela leve. Los manuales que detallaban las técnicas de vacunación de la época se centraban en introducir la viruela por la nariz del individuo que iba a ser vacunado. Aunque se desarrollaron otras técnicas de vacunación utilizando las costras de un individuo infectado, un método común era introducir un hisopo de algodón con el líquido de la pústula de una persona infectada en la nariz. [2]
Después de la viruela, la gripe se convirtió en un foco destacado del desarrollo de vacunas nasales. La primera vacuna viva atenuada contra la gripe (LAIV) en forma de aerosol nasal fue creada en Rusia por el Instituto de Medicina Experimental en 1987. Este desarrollo de vacuna nasal se basó en la base rusa de LAIV, mientras que las vacunas nasales desde entonces se han basado en otras bases de LAIV. [3] La primera vacuna nasal contra la gripe se lanzó en los Estados Unidos en 2001, pero se retiró del mercado debido a problemas de toxicidad. FluMist , una de las LAIV nasales más destacadas, se lanzó en 2003 a medida que las LAIV nasales continuaban desarrollándose. [4]
Los ataques con ántrax a principios del siglo XXI provocaron una demanda de desarrollo de vacunas nasales. Como el ántrax es una sustancia que se transmite por el aire y se puede inhalar, una vacuna nasal tiene el potencial de usarse para proteger a las personas de los efectos que puede tener en el sistema respiratorio. [5] Después de los ataques terroristas del 11 de septiembre de 2001 en los Estados Unidos, varias personas en estaciones de noticias y senadores estadounidenses murieron después de recibir cartas con ántrax como un acto de bioterrorismo. [6] La investigación y el desarrollo de vacunas nasales contra el ántrax fueron alentados por el gobierno de los EE. UU. en un esfuerzo por vacunar a las tropas. [5] [7] BioThrax , la vacuna actual contra el ántrax que está autorizada y se administra en los Estados Unidos, requiere hasta cinco inyecciones intramusculares y refuerzos anuales; la investigación en la última década ha desarrollado una vacuna nasal alternativa que sigue la ruta de infección del ántrax e induce respuestas inmunes tanto humorales como celulares. [5]
La pandemia mundial de COVID-19 provocó un aumento en la cantidad de vacunas nasales contra el coronavirus. Se realizaron esfuerzos internacionales para el desarrollo de vacunas cuando países como India , Irán , Rusia y China crearon vacunas nasales contra el COVID-19. [ cita requerida ]
Las vacunas nasales son una subsección de la inmunización mucosa, ya que utilizan una vía mucosa para la administración de la vacuna. Como muchos patógenos pueden ingresar al cuerpo a través de la nariz, las vacunas nasales aprovechan este mecanismo para administrar la vacuna. La nariz tiene múltiples líneas de defensa para evitar que los patógenos ingresen más al cuerpo. Los pelos nasales son la primera defensa, ya que están en la entrada de la nariz y evitan que entren partículas grandes. La capa de moco en la cavidad nasal puede atrapar partículas más pequeñas que pasan por los pelos de la nariz. [8] La cavidad nasal tiene una gran red de vascularización, por lo que las partículas pueden atravesar la capa epitelial y entrar directamente al torrente sanguíneo. [9] Las partículas intrusas interactuarán con el sistema inmunológico de la mucosa si llegan a la mucosa nasal. El sistema inmunológico de la mucosa está compuesto de tejido linfoide, células B, células T y células presentadoras de antígenos. Estos diferentes tipos de células trabajan juntas para identificar partículas intrusas y desencadenar una respuesta inmunitaria. [8] Las vacunas nasales deben superar estas barreras y obtener autorización para administrar el antígeno viral a los pacientes. [4] Las vacunas nasales deben superar estas barreras y obtener autorización para administrar el antígeno viral a los pacientes. [10]
Las vacunas nasales pueden presentarse en diferentes formas, como soluciones (líquidos), polvos, geles y cápsulas sólidas. El tipo de vacuna nasal más común en la investigación y la aplicación clínica son las soluciones debido a su facilidad de uso. Aunque las soluciones suelen pipetearse en las fosas nasales de los sujetos de prueba cuando se realizan ensayos con animales para vacunas nasales, los aerosoles nasales se consideran el método más práctico para la vacunación masiva de humanos mediante vacunas nasales. [8] Un aerosol nasal puede eludir las capas iniciales de la mucosa nasal y administrar las partículas de la vacuna directamente a la capa mucoadhesiva. [11] El antígeno de la vacuna nasal puede desencadenar una respuesta inmunitaria y prevenir la infección debido a la accesibilidad de las vacunas nasales al sistema inmunitario. [12] [13]
Los aerosoles nasales se utilizan comúnmente para administrar medicamentos además de vacunas. Los medicamentos descongestionantes a menudo se administran directamente a la nariz a través de aerosoles nasales. Los medicamentos para el resfriado y las alergias se pueden administrar mediante aerosoles nasales para una administración local evitando los pelos nasales y siendo introducidos en la cavidad nasal. La administración intranasal puede tener una menor degradación del fármaco en comparación con la administración oral debido a la administración directa de partículas. Los medicamentos peptídicos utilizados para tratamientos hormonales se pueden administrar por vía nasal a través de aerosoles nasales en lugar de por vía oral para mantener la integridad de las partículas. Los aerosoles nasales también se pueden utilizar para administrar tratamiento para la diabetes, esteroides y oxitocina intranasal para inducir el parto. La administración nasal también se utiliza para administrar anestésicos y sedantes debido al acceso directo al sistema inmunológico de las mucosas y al torrente sanguíneo. [14]
El epitelio olfatorio constituye aproximadamente el 7% de la superficie de la cavidad nasal y está conectado al bulbo olfatorio en el cerebro. Los medicamentos y las vacunas pueden llegar al cerebro a través de las células nerviosas olfativas, atravesando la barrera hematoencefálica . [14]
En comparación con las vacunas inyectables, las vacunas nasales pueden ser ventajosas porque son seguras, indoloras y fáciles de usar. Las vacunas nasales no requieren una aguja, lo que elimina el dolor de las heridas por pinchazos de aguja y las preocupaciones de seguridad debido a la contaminación cruzada y la eliminación de las agujas. Algunos estudios también muestran que las vacunas intranasales pueden generar anticuerpos reactivos cruzados que podrían conducir a una protección cruzada. [8]
La vacuna antigripal viva atenuada (LAIV) en forma de aerosol nasal fue una de las primeras vacunas nasales que se comercializaron. Las LAIV en aerosol nasal se han utilizado desde finales de los años 1980 como alternativa a la vacuna antigripal inyectable. [3] Las vacunas antigripales nasales se han vuelto populares porque reducen el riesgo de lesiones intramusculares por su administración y son indoloras. También se pueden administrar más fácilmente a los pacientes porque no requieren una aguja.
La vacuna antigripal nasal más destacada es FluMist, que se lanzó en 2003. [4] Se sabe que FluMist, conocida oficialmente como FluMist Quadrivalent en los Estados Unidos y Fluenz en Europa, es la única vacuna antigripal del mercado que no utiliza una aguja. [15] Todas las vacunas antigripales nasales de las últimas temporadas de gripe (2022-2023) se consideran tetravalentes porque “están diseñadas para proteger contra cuatro tipos de virus de la gripe: un virus de la gripe A(H1N1), un virus de la gripe A(H3N2) y dos virus de la gripe B”. [16] Aunque las vacunas antigripales nasales e inyectables se presentan como opciones para la vacunación anual contra la gripe, FluMist se retiró del mercado de los Estados Unidos entre 2016 y 2018 debido a su ineficacia contra una cepa común de gripe en los niños. Desde entonces, FluMist se ha reformulado y ha vuelto a entrar en el mercado. [17]
Los ingredientes activos de las vacunas nasales LAIV se cultivan en huevos de gallina fertilizados. La práctica de cultivar virus en huevos de gallina es común en la producción de vacunas porque estos virus necesitan crecer dentro de las células. [18] El fluido viral de los huevos de gallina incubados se extrae y se mata para que el antígeno viral se purifique para la producción de LAIV. [19] Al igual que otras vacunas, las vacunas nasales LAIV contienen ingredientes además del antígeno viral. Los estabilizadores como la gelatina, el clorhidrato de arginina, el glutamato monosódico y la sacarosa se utilizan comúnmente en las vacunas para asegurar que las vacunas sigan siendo efectivas durante y después de la producción, el transporte y el almacenamiento, así como la administración. [20] [21] Los estabilizadores son especialmente importantes para las vacunas nasales ya que las proteasas y las aminopeptidasas en la membrana mucosa pueden degradar las proteínas y los péptidos en las vacunas. [4] La investigación continúa mejorando las vacunas nasales LAIV ya que la influenza afecta a casi 9 millones de personas. [22] Como la influenza cambia ligeramente cada año, la investigación continua sobre nuevas cepas puede mejorar la eficiencia de la vacuna. Las investigaciones sobre el desarrollo de vacunas nasales contra Haemophilus influenzae no tipificable muestran que la unión de la vacuna a las proteínas de superficie impidió la formación de biopelículas. Como resultado, esta vacuna puede tener el potencial de tratar las infecciones de oído causadas por biopelículas de la infección por influenza. [23] También se están investigando nuevos componentes como la α-galactosilceramida (α-GalCer) para su uso como vacunas nasales contra la influenza. Dado que la α-GalCer indujo respuestas inmunitarias cuando se inmunizó con un adenovirus vivo deficiente en replicación, hay evidencia de que las LAIV nasales pueden co-inmunizarse con otros tratamientos contra la influenza. [24]
Antes de la pandemia mundial de COVID-19 de 2020, estudios en animales realizados en 2004 con monos verdes africanos probaron una vacuna contra el coronavirus asociado al SARS (SARS-CoV) y demostraron que estos monos no emitían el virus desde su tracto respiratorio superior después de ser infectados. [25] Desde entonces, se han desarrollado varias vacunas intranasales contra la COVID-19 con el inicio de la pandemia de COVID-19. inCOVACC , Razi Cov Pars , Sputnik y Convidicia son vacunas nasales contra la COVID-19 que se desarrollaron en todo el mundo para mejorar la disponibilidad de la vacuna y reducir la propagación de la COVID-19. [ cita requerida ]
En agosto de 2020, durante la pandemia de COVID-19 , los estudios en ratones y monos demostraron que la protección contra el nuevo coronavirus podría obtenerse a través de la vía nasal. Otro estudio postuló que si una vacuna contra la COVID-19 pudiera administrarse mediante un aerosol en la nariz, las personas podrían vacunarse a sí mismas. [26] La investigación sobre las principales características de las vacunas en aerosol nasal que pueden afectar la eficiencia de la administración de la vacuna contra la COVID-19 indica que el ángulo del cono de pulverización puede afectar la eficiencia de la administración; la velocidad inicial y la composición de las gotas no tuvieron tanto impacto en la eficiencia de la vacuna nasal como el ángulo del cono de pulverización. [27]
India y China aprobaron inCOVACC y Convidecia , respectivamente, para ser utilizadas como refuerzos para quienes ya han recibido al menos dos dosis de la vacuna contra la COVID-19. [28] Aunque la investigación de la vacuna nasal contra la COVID-19 continúa en los Estados Unidos, la falta de financiación gubernamental podría impedir que esta investigación avance a los ensayos en humanos para obtener la aprobación para la administración pública. [29] La investigación financiada con fondos privados para las vacunas nasales contra la COVID-19 está comenzando a llegar a los ensayos clínicos; una vacuna nasal contra la COVID-19 de Blue Lake Biotechnology ha comenzado sus ensayos clínicos de fase 1 a fines de febrero de 2023. Los científicos especulan que las vacunas nasales podrían tener una ventaja sobre otros tipos de vacunas porque brindan defensa inmunológica en el lugar de administración. [30]
Otras especies, además de los humanos, utilizan vacunas nasales para prevenir enfermedades. Las vacunas intranasales se utilizan en perros contra la Bordetella bronchiseptica para prevenir la traqueobronquitis infecciosa (ITB). La ITB, comúnmente conocida como tos de las perreras, generalmente se propaga en entornos altamente poblados, como perreras y refugios para perros. La vacunación constante contra la ITB mediante una vacuna intranasal puede crear una respuesta inmunitaria para proteger al perro vacunado. [31]
El ganado recibe vacunas nasales contra enfermedades como el herpesvirus bovino 1 , la parainfluenza tipo 3 y el virus de la rinotraqueítis bovina. [32] [33] Como estos tres virus están relacionados con infecciones respiratorias, el uso de una vía intranasal puede llevar la vacuna directamente al sistema respiratorio.
Descubrimientos recientes indican que la trucha arcoíris posee una estructura linfoide previamente desconocida en su cavidad nasal. Esta estructura le permite tener respuestas innatas y adaptativas rápidas a las vacunas nasales. [34]
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La investigación actual está explorando nuevas tecnologías y desarrollos para mejorar los métodos de administración de vacunas nasales. El tamaño y las características de las partículas se han convertido en un foco de investigación ya que las partículas más pequeñas pueden viajar más fácilmente para alcanzar la capa epitelial de la cavidad nasal en comparación con las partículas más grandes. Se están investigando nanopartículas y nanosistemas para optimizar la administración nasal. Las nanopartículas recubiertas son un área de enfoque debido a sus propiedades para inducir efectos inmunes. Las nanopartículas recubiertas de quitosano de glicol indujeron una mayor respuesta inmune en comparación con los otros tipos de nanopartículas. [35] Los nanotransportadores diseñados en función de las características del epitelio nasal se pueden utilizar para administrar vacunas nasales y, por lo tanto, pueden hacer que la vacunación nasal sea más accesible. [36] También se están desarrollando nanosistemas poliméricos para administrar vacunas a los sitios objetivo al tiempo que se evita que se degraden; la investigación actual se centra en comprender las propiedades físicas y materiales de los materiales biodegradables que se utilizarán en nanosistemas para mejorar la eficacia de las vacunas. [37] La investigación sobre el movimiento de las partículas de vacunas nasales se centra en el desarrollo de formas más efectivas para que estas vacunas ingresen al cuerpo. Un estudio con ratones en animales probó cómo una vacuna nasal puede evitar problemas de entrada al epitelio nasal aprovechando el movimiento ciliar. Los resultados indicaron que los ratones deficientes en el miembro 1 de la familia de la ligasa de la tubulina tirosina (Ttll1) tenían niveles más altos del antígeno de la vacuna en comparación con los ratones heterosexuales. [38]
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