Una vacuna de vector viral es una vacuna que utiliza un vector viral para suministrar material genético ( ADN ) que puede ser transcrito por las células huésped del receptor como ARNm que codifica una proteína deseada , o antígeno , para provocar una respuesta inmune. [1] Hasta abril de 2021 [actualizar], se han autorizado para su uso en humanos seis vacunas de vector viral, cuatro vacunas contra la COVID-19 y dos vacunas contra el ébola . [2]
Comprender los vectores virales
Historia
El primer vector viral se introdujo en 1972 a través de la ingeniería genética del virus SV40. [3] [4] Un vector viral recombinante se utilizó por primera vez cuando se insertó un gen del antígeno de superficie de la hepatitis B en un virus vaccinia . [5] [6] Posteriormente, otros virus, incluidos el adenovirus , el virus adenoasociado , el retrovirus , el citomegalovirus , el virus sendai y los lentivirus , se han diseñado como vectores de vacunas. [7] El virus vaccinia y el adenovirus son los vectores virales más utilizados debido a la sólida respuesta inmunitaria que inducen. [8] [7]
La incorporación de varios virus en los esquemas de vacunación se ha investigado desde que se creó el virus vaccinia en 1984 como vector de vacuna. [9] Se realizaron ensayos clínicos en humanos para vacunas de vectores virales contra varias enfermedades infecciosas, incluido el virus Zika , los virus de la influenza, el virus respiratorio sincitial , el VIH y la malaria , antes de las vacunas dirigidas al SARS-CoV-2 , que causa COVID-19 . [1] [10]
Las vacunas de vector viral permiten la expresión de antígenos dentro de las células e inducen una respuesta robusta de células T citotóxicas , a diferencia de las vacunas de subunidades que solo confieren inmunidad humoral . [7] [17] Para transferir un ácido nucleico que codifica una proteína específica a una célula, las vacunas emplean una variante de un virus como su vector. Este proceso ayuda a crear inmunidad contra la enfermedad, lo que ayuda a proteger a las personas de contraer la infección. Las vacunas de vector viral no causan infección ni con el virus utilizado como vector ni con la fuente del antígeno. [18] El material genético que entrega no se integra en el genoma de una persona . [10]
La mayoría de los vectores virales carecen de los genes necesarios, lo que los hace incapaces de replicarse. [7] Para que sean ampliamente aceptados y aprobados para uso médico, el desarrollo de vacunas con vectores virales requiere un alto nivel de seguridad biológica. En consecuencia, a menudo se seleccionan virus no patógenos o de baja patogenicidad. [19]
Ventajas
Las vacunas de vectores virales tienen ventajas sobre otras formas de vacunación dependiendo del virus que producen gracias a sus cualidades de inmunogenicidad, estabilidad inmunogénica y seguridad. [18] [7] Las propiedades de inmunogenicidad específicas incluyen una transducción genética altamente eficiente, una entrega altamente específica de genes a las células objetivo y la capacidad de inducir respuestas inmunes potentes. [19] La inmunogenicidad se mejora aún más a través de motivos vectoriales intrínsecos que estimulan las vías de inmunidad innata, [20] [21] [22] por lo que el uso de un adyuvante es innecesario. [5] Los vectores replicantes imitan la infección natural, lo que estimula la liberación de citocinas y moléculas coestimulantes que producen un fuerte efecto adyuvante. [23] La inducción de las vías de inmunidad innata es crucial para estimular las vías posteriores y las respuestas de inmunidad adaptativa. [5]
Además, los vectores virales se pueden producir en grandes cantidades a costos relativamente bajos, lo que permite su uso en países de bajos ingresos. [24]
Vectores virales
Adenovirus
Los vectores de adenovirus tienen la ventaja de una alta eficiencia de transducción , expresión transgénica y un amplio tropismo viral , y pueden infectar tanto células en división como células que no se dividen. Una desventaja es que muchas personas tienen inmunidad preexistente a los adenovirus por exposición previa. [7] [25] [26] [27] La seroprevalencia contra Ad5 en la población estadounidense es tan alta como 40%–45%. [28] La mayoría de los vectores de adenovirus son defectuosos en la replicación debido a la eliminación de la región del gen viral E1A y E1B. Actualmente, los vacunólogos están explorando la superación de los efectos de los anticuerpos neutralizantes específicos de adenovirus. [29] Estos estudios incluyen numerosas estrategias como el diseño de serotipos alternativos de adenovirus, la diversificación de las rutas de inmunización y el uso de procedimientos de refuerzo primario. [25] [30] El serotipo 5 del adenovirus humano se utiliza a menudo porque se puede producir fácilmente en títulos altos . [7]
Zabdeno, la primera dosis de la vacuna contra el ébola Zabdeno/Mvabea , se deriva del serotipo 26 del adenovirus humano, que expresa la glicoproteína de la variante Mayinga del virus del ébola . [41] Ambas dosis son vectores no replicantes y llevan el código genético de varias proteínas del virus del ébola. [14]
Seguridad
Con la creciente prevalencia de las vacunas adenovirales, dos vacunas, Ad26.COV2.S y ChadOx1-nCoV-19, se han relacionado con el raro trastorno de la coagulación, el síndrome de trombosis con trombocitopenia (TTS). [5]
Virus vaccinia
El virus vaccinia forma parte de la familia de los poxvirus . Es un virus grande, complejo y con envoltura que se utilizó anteriormente para la vacuna contra la viruela. [7] El gran tamaño del virus vaccinia permite un alto potencial de inserción de genes extraños. [7] Se han desarrollado varias cepas del virus vaccinia, incluidas cepas con capacidad de replicación y cepas deficientes en replicación. [7]
Vaccinia modificada de Ankara
La vacuna modificada de Ankara (MVA) es una cepa deficiente en replicación que se ha utilizado de forma segura para una vacuna contra la viruela. [7] El régimen de vacuna contra el ébola aprobado por la Comisión Europea fue desarrollado por Janssen Pharmaceutials y Bavarian Nordic , y utiliza tecnología MVA en su segunda dosis de vacuna de Mvabea (MVA-BN-Filo). [14] [42]
Virus de la estomatitis vesicular
El virus de la estomatitis vesicular (VSV) se introdujo como vector de vacuna a fines de la década de 1990. [43] En la mayoría de los vectores de vacuna VSV, la atenuación proporciona seguridad contra su virulencia. [44] VSV es un virus ARN y es parte de la familia Rhabdoviridae . [43] El genoma VSV codifica proteínas de nucleocápside, fosfoproteína, matriz, glicoproteína y una ARN polimerasa dependiente de ARN. [43]
La vacuna rVSV-ZEBOV , conocida como Ervebo , fue aprobada como vacuna profiláctica contra el ébola para uso médico por la FDA en 2019. [1] [45] La vacuna es una vacuna recombinante , competente para la replicación [46] que consiste en el virus de la estomatitis vesicular modificado genéticamente. [47] El gen de la glicoproteína de la envoltura VSV natural se reemplaza por el del virus del ébola de la cepa Zaire Kikwit 1995. [48] [49] [50]
Vías de administración
La inyección intramuscular es la vía de administración de vacunas más utilizada. [4] La introducción de vías alternativas para la inmunización con vacunas de vectores virales puede inducir la inmunología de las mucosas en el sitio de administración, limitando así las infecciones respiratorias o gastrointestinales. [51] [52] Además, se están realizando estudios sobre cómo se pueden utilizar estas diversas vías para superar los efectos de los anticuerpos neutralizantes específicos que limitan el uso de estas vacunas. [25] Estas vías incluyen la vacunación intranasal , [53] [54] oral, intradérmica y en aerosol. [55] [56]
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Lectura adicional
Ewer KJ, Lambe T, Rollier CS, Spencer AJ, Hill AV, Dorrell L (agosto de 2016). "Vectores virales como plataformas de vacunas: de la inmunogenicidad al impacto". Current Opinion in Immunology . 41 : 47–54. doi :10.1016/j.coi.2016.05.014. PMID 27286566. S2CID 12661335. Archivado desde el original el 2021-05-04 . Consultado el 2023-01-22 .