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Científicos diseñan una vacuna de inyección única para el virus de la polio

Jueves 24 Mayo, 2018 en  Ciencia y Tecnología

Aunque el número de casos detectados de polio disminuyó en un 99 por ciento en todo el mundo entre 1988 y 2013, la enfermedad no se ha erradicado completamente.

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(El Economista – España) Una nueva vacuna de nanopartículas desarrollada por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, podría ayudar en los esfuerzos para erradicar la polio en todo el mundo. La vacuna, que administra múltiples dosis en una sola inyección, podría facilitar la inmunización de niños en regiones remotas de Pakistán y otros países donde todavía está la enfermedad.

Aunque el número de casos detectados de polio disminuyó en un 99 por ciento en todo el mundo entre 1988 y 2013, según los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades estadounidenses, la enfermedad no se ha erradicado completamente, en parte debido a la dificultad de llegar a los niños en áreas remotas para los que se requieren de dos a cuatro inyecciones de vacunas contra la polio para aumentar la inmunidad.

“Tener una vacuna única que pueda obtener protección total podría ser muy valiosa para lograr la erradicación”, afirma Ana Jaklenec, investigadora del Instituto Koch de Investigación Integral del Cáncer del MIT y una de las principales autoras del artículo. Robert Langer, profesor del Instituto David H. Koch en el MIT, también es autor principal del estudio, que se publica este lunes en ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’. Stephany Tzeng, exinvestigadora del MIT que ahora es científica asociada en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, es la autora principal del artículo.

“Estamos muy entusiasmados con los enfoques y los resultados en este documento, que espero que algún día conduzca a mejores vacunas para pacientes de todo el mundo”, dice Langer. No hay medicamentos contra el poliovirus, y en alrededor del 1 por ciento de los casos, entra en el sistema nervioso, donde puede causar parálisis. La primera vacuna contra la polio, también llamada vacuna Salk, se desarrolló en la década de 1950 y consiste en una versión inactivada del virus, que generalmente se administra como una serie de dos a cuatro inyecciones, comenzando a los 2 meses de edad. En 1961, se desarrolló una vacuna oral que ofrece cierta protección con una sola dosis, pero es más efectiva con dos o tres dosis.

La vacuna oral, que consiste en un virus que ha reducido la virulencia pero que aún es viable, se ha eliminado en la mayoría de los países porque, en casos muy raros, puede mutar a una forma virulenta y causar infección. Sin embargo, todavía se usa en algunos países en desarrollo porque es más fácil administrar las gotas que llegar a los niños para ponerles inyecciones múltiples de la vacuna Salk.

Para que los esfuerzos de erradicación de la polio tengan éxito, la vacuna oral debe ser eliminada por completo con el fin de terminar por completo con la posibilidad de que el virus se reactive en una persona inmunizada. Hace varios años, el laboratorio de Langer recibió fondos de la Fundación Bill y Melinda Gates para tratar de desarrollar una vacuna inyectable que se pudiera administrar una sola vez pero que llevara dosis múltiples.

OBJETIVO: INMUNIZACIÓN COMPLETA

“El objetivo es asegurar que todo el mundo esté inmunizado –dice Jaklenec–. Los niños en algunos de estos lugares difíciles de alcanzar del mundo en desarrollo tienden a no obtener la serie completa de vacunas necesarias para la protección”. Para crear una vacuna de inyección única, el equipo de MIT encapsuló la vacuna de la polio inactivada en un polímero biodegradable conocido como PLGA, el cual puede diseñarse para degradarse después de un cierto periodo de tiempo, lo que permite a los investigadores controlar cuándo se libera la vacuna.

“Siempre hay un poco de vacuna que queda en la superficie o muy cerca de la superficie de la partícula, y tan pronto como la colocamos en el cuerpo, todo lo que está en la superficie puede difuminarse. Ese es el estallido inicial –explica Tzeng–. Entonces, las partículas se sientan en el sitio de inyección y con el tiempo, a medida que el polímero se degrada, liberan la vacuna en ráfagas en puntos de tiempo definidos, en función de la tasa de degradación del polímero”.

Los investigadores tuvieron que superar un obstáculo importante que obstaculizó los esfuerzos previos para usar PLGA para la administración de la vacuna contra la polio: el polímero se descompone en subproductos llamados ácido glicólico y ácido láctico, y estos ácidos pueden dañar el virus de modo que ya no provoque el tipo correcto de respuesta de anticuerpos.

Para evitar que esto suceda, el equipo de MIT agregó polímeros con carga positiva a sus partículas. Estos polímeros actúan como “esponjas de protones”, absorbiendo protones adicionales y haciendo que el ambiente sea menos ácido, lo que permite que el virus permanezca estable en el cuerpo.

En este trabajo, los investigadores diseñaron partículas que producirían una explosión inicial en el momento de la inyección, seguidas de una segunda liberación aproximadamente 25 días después. Inyectaron las partículas en ratas y luego enviaron muestras de sangre de los roedores inmunizados a los Centros para el Control de Enfermedades para su análisis.

Esos estudios revelaron que las muestras de sangre de ratas inmunizadas con la vacuna de partículas de inyección única tenían un anticuerpo responsable contra el poliovirus tan fuertes o más fuertes que los anticuerpos de ratas que recibieron dos inyecciones de la vacuna de la polio Salk.

Para administrar más de dos dosis, los científicos dicen que podrían diseñar partículas que liberen la vacuna en la inyección y un mes después, y mezclarlas con partículas que se liberan en la inyección y dos meses más tarde, lo que resulta en tres dosis generales, cada una por mes.

Los polímeros que los investigadores usaron en las vacunas ya están aprobados por la agencia estadounidense del medicamento (FDA, por sus siglas en inglés) para su uso en humanos, por lo que esperan poder probar pronto las vacunas en ensayos clínicos. Los científicos también están trabajando en la aplicación de este enfoque para crear vacunas estables de inyección única para otros virus como el ébola y el virus de inmunodeficiencia adquirida (VIH).


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