Dr Richard Hunt

BACTERIOLOGÍA INMUNOLOGÍA MICOLOGÍA PARASITOLOGÍA VIROLOGÍA

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VIROLOGÍA -  CAPÍTULO OCHO  

VACUNAS: ÉXITOS PASADOS Y FUTUROS PROSPECTOS

Traducido por :
Sarah M. Castillo - Jorge, Clinica Corominas
Santiago, Rep. Dominicana
 

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Polio virus (Tomado del Hogle Lab de Harvard, URL desconocido)

Muchas de las imágenes en la sección de la Viruela en este archivo fueron tomadas de Fenner, Henderson, Arita et al. La viruela y su erradicación. 1988 Génova, Organización Mundial de la Salud y fueron compiladas por Laura Gregorio en su ensayo El legado de la Viruela, Pharos. Otoño 1996

INTRODUCCIÓN

 ¿Qué es una vacuna?

Las vacunas son agentes inocuos, percibidos como dañinos. Son moléculas, no siempre proteicas, que evocan una respuesta inmunológica, proveyendo así inmunidad protectora contra patógenos potenciales. Aunque que el patógeno puede ser una bacteria o incluso un protozoario eucariótico, las vacunas más eficaces han sido las creada contra los virus y en este capítulo trataremos mayormente de vacunas antivirales.

La inmunidad contra un virus normalmente depende del desarrollo de una respuesta inmune hacia antígenos que se encuentran en la superficie de una célula infectada por el virus de que se trate o en la superficie del virus mismo. Las respuestas inmunes a antígenos  internos regularmente juegan un papel mínimo en lo que es inmunidad. Por ello, en pandemias de influenza, en las que una nueva glicoproteína de superficie, adquirida mediante cambios antigénicos, caracteriza a la nueva cepa del virus, la población tiene muy poca por no decir ninguna inmunidad contra esta. Esta nueva cepa del virus de la influenza puede, no obstante, contener proteínas internas que también se hallan en cepas ya conocidas. A las glicoproteínas de superficie también se les conoce como antígenos protectores. Para crear una vacuna exitosa contra un virus, la naturaleza de estas proteínas de superficie ha de ser conocida, a menos que se quiera abordar de forma empírica como se hacía antaño. Haremos notar, sin embargo, que una célula infectada por un virus, muestra fragmentos de los antígenos internos de dicho virus en su superficie, y estos pueden provocar una respuesta citotóxica de células T en contra de la célula infectada.   

Se puede encontrar más de una glicoproteína de superficie en un virus y alguna de estas puede ser más importante que las otras en la respuesta inmune protectora; este antígeno ha de ser identificado para una vacuna lógica que no permita ineficacia. Por ejemplo, el virus de la influenza tiene una neuraminidasa y una hemaglutinina en su superficie. La hemaglutinina es la que provoca la neutralización de la inmunidad porque es la proteína que adhiere el virus a sus receptores en la superficie de las células a infectar, y un anticuerpo neutralizante interferiría con la unión del virus a la célula.

Además del impedimento de la unión del virus con la célula, otros factores pueden ser importantes en la neutralización de los virus; por ejemplo, el sistema de complemento puede lisar viriones envueltos luego de la opsonización por anticuerpos anti-virales.  

 

FUENTES EN LA RED (en inglés)
Red de Vacunas  
La página de las Vacunas puede acceder a noticias de múltiples fuentes internacionales

Enfermedades prevenibles con vacunas: Mejoramiento de la cobertura de vacunación en niños, adolescentes y adultos. Fuerza operante en los servicios de prevención en la comunidad  
(MMWR - Requiere Acrobat)

Seis Ideas erróneas sobre Vacunación y cómo responder ante ellas

Principales lugares de ataque de una infección viral

Para desarrolla una vacuna eficaz, ciertas características de una infección viral deben de conocerse. Una de estas es la puerta de entrada del virus al organismo. Tres lugares principales pueden definirse:

1) Infección vía superficies mucosas de los tractos respiratorio y gastro-intestinal.

  • Familias de virus en este grupo: rinovirus; mixovirus; coronavirus; parainfluenzavirus; virus sincitial respiratorio; rotavirus

2) Infección vía superficies mucosas seguida de difusión a órganos diana por vía hemática y/o neuronal.

  • Familias de virus en este grupo: picornavirus; virus de la paperas; virus de la rubéola; virus herpes simplex; virus de la varicela; virus de las hepatitis A y B

3) Infección vía agujas o picaduras de insectos, seguidas de difusión a órganos diana:

  • Familias de virus en este grupo: virus de la hepatitis B; alfavirus; flavivirus; bunyavirus

La inmunidad local mediada por IgA es muy importante en los tipos 1 y 2. No hay mucha importancia en neutralizas los anticuerpos humorales en la circulación si el virus se replica en el tracto respiratorio superior, por ejemplo. Lógicamente, en este caso los anticuerpos secretados son más importantes.

Por tanto, lo que se necesita saber:

  • Antígenos virales que provocan la neutralización de anticuerpos
  • Antígenos de superficie celular que provocan neutralización de anticuerpos
  • El sitio de replicación de los virus

 

wpe2.jpg (14023 bytes) Figura 1  Comparación de la morbilidad máxima y actual de las enfermedades prevenibles por vacunas 

Tipos de vacunas

Hay tres tipos básicos de vacunas hoy en día

  • Vacunas de patógenos muertos: Estas son preparaciones del virus patógeno normal (silvestre) infeccioso que ha sido convertido a no-patógeno, regularmente por tratamientos químicos tales como la formalina que reticula proteínas virales.
  • Vacunas atenuadas: Estas son partículas víricas vivas cultivadas en el recipiente de la vacuna pero que no causan enfermedad puesto que el virus ha sido alterado (mutado) a una variante no patógena; por ejemplo, su tropismo ha sido alterado de forma que ya no crece en los sitios donde causa enfermedad.  
  • Vacunas de subunidades: Estos son componentes purificados del virus, tal como su antígeno de superficie.  

Inconveniente en el desarrollo de vacunas

Hay muchos inconvenientes inherentes al desarrollo de una buena protectora vacuna antiviral. Entres estos tenemos:

  • Diferentes tipos de virus pueden causar patologías similares--i.e. el resfriado común. Como resultado, el crear una única vacuna para esta enfermedad no es posible.
  • Flujo y cambio antigénico – Esto es especialmente cierto para los virus de ARN y los que tienen genomas segmentados.
  • Reservorios animales grandes. Si estos se dan, puede ocurrir una reinfección luego de que se eliminara de la población humana.
  • Integración viral de ADN. Las vacunas no funcionan en viriones latentes a menos que estos expresen antígenos en la superficie celular. Además, si el virus de la vacuna se integra en los cromosomas de la célula huésped, puede causar inconvenientes (esto es, por ejemplo, un problema para el posible uso de vacunas anti-VIH basadas en cepas de virus atenuados – véase más adelante)
  • Transmisión de célula a célula a través de sincitios – Esto es un problema para las vacunas potenciales contra el SIDA puesto que el virus puede difundirse de célula a célula sin que el virus entre a la circulación.
  • Recombinación y mutación del virus en una vacuna atenuada.

A pesar de estos inconvenientes, las vacunas anti-virales han sido, en algunos casos, espectacularmente eficaces (figura 1) llevando en un caso (el de la viruela) a la eliminación de la enfermedad de la población humana. La vacuna de la viruela es un ejemplo de vacuna atenuada, aunque no para el patógeno original. Otra vacuna exitosa es la vacuna del polio, la cual podría llevar a la eliminación de esta enfermedad de la población humana en los próximos años. Esta vacuna viene en dos formas. La vacuna Salk es una vacuna de virus muertos mientras que la desarrollada por Sabin es una vacuna de virus vivos atenuados. El Polio está actualmente restringido a partes de África y el Sur de Asia.

 

 

ÉXITOS DEL PASADO

VIRUELA   (Variola)

La viruela es una enfermedad desfigurante y devastadora que es altamente infecciosa. Es causada por el virus variola (también conocido como virus de la viruela), un miembro de los ortopoxviridae (figura 2A). La enfermedad de la viruela se conoce desde hace miles de años y probablemente se originó en Asia. Se difundió hacia el Oeste al Medio Oriente y entre sus víctimas estuvo de Faraón Ramsés V (figura 2B). Puede que la enfermedad haya alcanzado Europa con las cruzadas. La viruela fue introducida al Nuevo Mundo por los colonizadores europeos y causó epidemias devastadoras en las poblaciones indígenas que no habías adquirido inmunidad natural. De hecho, algunos de los primeros colonizadores utilizaron la viruela como un arma  biológica en contra de los habitantes naturales de América del Norte y Sudamérica.  

La viruela se caracteriza por numerosas pústulas en todo el cuerpo que contienen el virus infeccioso (figuras 2C y D). La tasa de mortalidad es más de un 25% de los pacientes infectados con su variante más complicada por el virus variola mayor. Otra forma de la viruela causada por el variola menor tiene una tasa de mortalidad menos alta (hasta un 5%).

Los primeros intentos para controlar la viruela ocurrieron en el siglo X e implicaron ‘variolación’ (así llamada por el nombre de Variola del virus). En la variolación (figura 2E), se obtenía material (costras) de las pústulas de una persona infectada que no hubiese muerto por la enfermedad. Esta persona, por tanto, tenía la forma menos severa de la enfermedad como resultado de la ocurrencia de una variante natural. Este material era usado para infectar otra persona quien, generalmente, también sufría una forma menos severa de la enfermedad. Si la persona no moría, tenía inmunidad de por vida. Otra razón del éxito de la variolización es que el virus en las costras era menos virulento puesto que había sido parcialmente disecado y había sido unido e inactivado por anticuerpos del donante.

La tasa de mortalidad de la variolación es cerca de 1-2% y por eso todavía era un procedimiento peligroso. Esta técnica fue usada en Pakistán, Etiopía, y Afganistán hasta 1970. La variolación fue difundida en Inglaterra en los 1700s cuando fue introducida por la esposa del Embajador Inglés en Turquía, Mary Wortly Montague.
 
   

Figura 2  

Figura  2A. Virus de la viruela    Derechos reservados  1994 División de Ciencias Veterinarias de la Universidad Queens en Belfast

 

Pox1.BMP (1329216 bytes) Figura 2B. La cabeza momificada de Ramsés V (fallecido el 1157 AC) con eritema que probablemente resultó de la viruela

   Figura 2C. Infante con viruela 

smpox-trunk.jpg (44400 bytes)   Figura 2D. Lesiones de viruela en la piel del tronco. Foto tomada en Bangladesh. CDC/James Hicks 

Pox3.BMP (1458448 bytes) Figura E. En la Medicina China las costras pulverizadas de las pústulas fueron inhaladas para proveer protección contra la viruela 

last man smpox.jpg (26332 bytes) Figura 2F. La última persona conocida en el mundo que padeció un caso natural de viruela. Variola menor en el joven de 23 años Ali Maow Maalin, Merka, Somalia CDC
 

 
  Figura 3

  Figura 3A. Edward Jenner

Figura 3B. El Dr. Jenner a punto de vacunar un niño

 Figura 3C.  La vaca Blossom

 

 

 


En 1796, Edward Jenner (figura 3A), quien en ese momento estuvo experimentando con la variolación, descubrió la vacunación usando el virus vaccinia, el patógeno causal de la viruela en el ganado vacuno (vacca es el término latín para vaca). 

Jenner era un médico que vivía en pueblo rural de Gloucestershire al oeste de Inglaterra y en ese tiempo era de conocimiento popular que las personas que contraían la viruela de las vacas (como las damiselas que ordeñaban las vacas) parecían ganar inmunidad protectora contra la viruela más virulenta. Jenner vacunó al Sr. Phipps (quien trabajaba para él) y a su propio hijo (figura 3B) con viruela de vaca de una vaca llamada Blossom (figura 3C) y luego presentó a ambos la viruela (variola). Ambos vacunados, afortunadamente, estaban protegidos. El virus original usado por Jenner no era el vaccinia que fue usado en las vacunaciones más recientes contra la viruela. El virus de la vacuna pudo haber surgido de un pox de caballo o de vaca recombinado. Por mucho tiempo, el virus de la vacuna fue mantenido en caballos o búfalos.

El último caso de viruela natural en el Reino Unido ocurrió en los 1930; el último en EEUU fue en los 1940s. El último caso natural en el mundo fue en Somalia y ocurrió en octubre de 1977 (figura 3D). Aunque el virus había sido eliminado en la naturaleza, la viruela ha sido retenida en los laboratorios y como resultado de un accidente en el mismo hubo un caso subsiguiente fatal en Inglaterra. Las reservas mundiales fueron reducidas a laboratorios en Estados Unidos y en la Unión Soviética. Se desconoce si el virus infeccioso del laboratorio ruso fue distribuido luego de la disolución de la Unión Soviética.

La erradicación de la viruela ha sido uno de los grandes triunfos de la salud pública. Hay varias razones para esto:

  • No hay reservorio animal para la variola, solo los humanos son infectados por el virus
  • Una vez una persona ha sido infectada por el virus, hay inmunidad de por vida, aunque este puede no ser el caso para personas inmunizadas con cepas de la vacuna.
  • Los casos subclínicos son raros y una persona infectada puede ser identificada y aislada.
  • La infectividad no precede la instauración de los síntomas, esto es no hay fase prodrómica
  • Solo hay un serotipo de variola y por eso la vacuna es efectiva contra todas las cepas del virus
  • La vacuna es muy efectiva
  • La Organización Mundial de la Salud y los gobiernos se han comprometido de lleno.

 

Figura 4
Louis Pasteur

Figure 5.
Virus de la Rabia

LA RABIA

Casi un siglo después del trabajo pionero de Jenner en la viruela, en 1885 Louis Pasteur (figura 4) desarrolló la primera vacuna atenuada – contra el virus de la rabia (figura 5) (rabhas, Sánscrito: haber violencia. La atenuación se consiguió al seleccionar cepas que eran menos virulentas para los humanos que fueron adaptadas para crecer en un huésped nuevo.  Pasteur usó virus de un can rabioso y lo inyectó al cerebro de Conejos. Infecciones seriadas en Conejos llevaron a una cepa viral que era más virulenta en Conejos pero menos en canes (y humanos). Pasteur trató exitosamente a un niño (Joseph Meister) que había sido mordido por un perro rabioso.

Vea también el capítulo 20

 

  POLIO

FUENTES EN LA RED (en inglés)
Polio y vacunas del polio  (CDC)
 
(archivo pdf - requiere Acrobat)

El Fin del Polio

Polio – Conteo actual de casos globales
OMS

Virus silvestre del polio 2000-2004
OMS

Conteo de casos de polio
OMS

Mapa de los casos actuales
OMS

VIDEO

Carrera para alcanzar al último niño
Se está haciendo historia
Erradicación del polio
OMS

En países occidentales el polio en su tipo silvestres ya no es un problema pero aún se encuentra en algunos países menos desarrollados tales como Nigeria e India (figuras 4, 5 y 6). Hasta los 1950, cuando la vacunación anti-polio se volvió rutina, los brotes veraniegos de polio eran comunes en los países de occidente, generalmente se contagiaba por ruta oro-fecal en piscinas de uso común. Estos brotes llevaron a la difusión del polio paralítico que necesitaba de respiración asistida y el uso de “pulmones de hierro” (figura 7).  

Hay dos tipos de vacuna contra el polio, ambas fueron desarrolladas en los 1950s. La primera, desarrollada por Jonás Salk, es una preparación de un virus silvestre muerto con formalina. Esta es cultivada en células renales de monos y la vacuna se administra mediante inyección. Provoca una inmunidad humoral (Ig) buena y previene el transporte del virus a las neuronas en donde sería causante de polio paralítico. Esta vacuna es la única que se usó en algunos países escandinavos en donde completamente borró la enfermedad. Una segunda vacuna fue desarrollada por Albert Sabin. Esta es una vacuna de virus vivos que fue producida empíricamente mediante estadiajes seriados del virus en cultivos celulares. Esto dio como resultado la selección de un virus mutado que creció bien en los cultivos y, de hecho, en el intestino humanos en donde el virus silvestre crece. No puede, no obstante, migrar a las neuronas. Se replica en un sitio de infección normal puesto que el virus, de hecho, crece en la vacuna y provoca inmunidad tanto humoral como mediada por células. Se administra oralmente, ruta que es recorrida cuando el virus infecta normalmente, puesto que se transmite por vía oro-fecal. Esta se convirtió en la vacuna preferida en los Estados Unidos, Reino Unido, y muchos otros países porque alivianó la administración (usualmente en un terrón de azúcar), y por el hecho de que el virus de la vacuna se replica en el intestino y que solo se necesita una sola administración para obtener una buena inmunidad (aunque la administración repetida se usó mucho). Además, la inmunidad que resulta con la vacuna Sabin dura mucho más que la de la vacuna Salk, haciendo que la cantidad de refuerzos sea menor. La vacuna Sabin tiene el potencial de eliminar el virus silvestre mientras que la vacuna Salk sólo elimina el virus silvestre que migra a las neuronas y que todavía se replica en intestino humano.  

La vacuna atenuada de Sabin, no obstante, vino con un inconveniente: mutación de reversión. Esto puede resultar de recombinación entre el virus silvestre y la cepa de la vacuna. El virus virulento es frecuentemente aislado de receptores de la vacuna de Sabin. Los casos residuales (cerca de 8 por año en los EU hasta hace poco) en países que usan la vacuna del virus vivo atenuado fueron resultado de mutación de las cepas de la vacuna a cepas virulentas. Casi la mitad de estos casos sucedieron en vacunados y la mitad en allegados a los vacunados. El polio paralítico surgió en 1 de 100 casos de infección por el virus silvestre y 1 en 4 millones de vacunaciones como resultado de una mutación de reversión a virulencia. Eso se estimó que era aceptable puesto que el uso de virus atenuados significa que la cepa del virus aún se replica en el cuerpo y provee inmunidad intestinal vía IgA. Como resultado de la IgA de la mucosa, el virus silvestre no se replica en el intestino de los que han sido vacunados, ni tampoco puede migrar a tejido neuronal en donde la enfermedad se manifiesta.  

El vacunado que ha recibido la vacuna de virus muertos de Salk aún permite que el virus silvestre se replique en su tracto gastrointestinal, ya que la mayor respuesta inmune al virus inyectado es IgG. Como se mencionó antes, esta vacuna protege contra el polio paralítico ya que, aunque el virus silvestre todavía se replica en el intestino del vacunado, no puede moverse al sistema nervioso en donde se manifiestan los síntomas de polio. Por tanto, es improbable que el virus silvestre muera en las poblaciones que han recibido únicamente la vacuna de virus muertos, puesto que sería descartado en las heces. Debe de tomarse en cuenta, que en los estudios en Holanda durante el brote de polio en 1992 (entre personas que habían rehusado a vacunarse) se demostró que la inmunidad producida por la vacuna Salk sí previene la circulación del virus silvestre en la población general.

Un problema adicional al usar vacunas atenuadas es que la preparación puede contener otros patógenos de las células en las que el virus ha sido cultivado. Esto ciertamente fue el problema inicial puesto que las células de mono que se usaron para producir la vacuna del polio estaban infectadas con el virus del simio 40 (SV40) y este también se encontraba en la vacuna. El SV40 es un poliomavirus y tiene el potencial de causar cáncer (vea el capítulo de los virus oncogénicos). Aparentemente, no obstante, no han causado problemas en los vacunados que lo obtuvieron inadvertidamente. Ha habido algunas alegaciones que la vacuna original de virus atenuados usada en África puedo haber estado contaminada con el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Este alegato NO ha sido probado verdadero. Por supuesto, también puede haber problemas similares con las vacunas de virus muertos si son inactivados de forma inapropiada. Algo que también ha ocurrido.

Recomendaciones actuales con respecto a las vacunas de polio

Ahora que los únicos casos de polio en los EU son asociados a la vacuna, el protocolo previo del solo uso de la vacuna Sabin ha sido reevaluado. Primero, esto se realizó con la idea de que uno podía administrar la vacuna de virus muertos primero y luego la vacuna de virus atenuados. La vacuna de virus muertos pararía a los ‘inversores’ vivos de la vacuna al impedir el movimiento al sistema nervioso. Por tanto, en 1997, el siguiente protocolo fue recomendado:

Para reducir casos relacionados con vacuna (8 a 10 por año), el Comité Consultor de Prácticas de Inmunización del Centre of Disease Control (CDC) ha recomendado (Enero 1997) un régimen de dos dosis de la vacuna inyectable de virus muertos (inactivados: Salk) seguida de dos dosis de la vacuna oral de virus atenuados en un esquema de dos meses de edad (inactivada), 4 meses (inactivada), 12-18 meses (oral( y 4-6 años (oral). Actualmente se aplican 4 dosis de la vacuna oral en los primeros dos años de vida. Se cree que el nuevo esquema eliminará muchos de los casos de la enfermedad relacionados con la vacuna. Este régimen ya fue adoptado por muchos países europeos y algunas partes de Canadá.

El régimen de la vacunación de polio fue enmendado de nuevo en el 2000.

RECOMENDACIONES ACTUALES: Para eliminar el riesgo de Poliomielitis Paralítica asociada a vacunas, el Comité Consultor de Prácticas de Inmunización del CDC recomienda un esquema de  vacuna completamente-inactivada del poliovirus (IVP) para la vacunación rutinaria del polio en la niñez en los Estados Unidos. Desde el 1º de Enero del 2000, todos los niños han de recibir cuatro dosis de IVP en las edades de 2 meses, 4 meses, 6-18 meses y 4-6 años. Refiérase aquí (Nota al lector: Recomendaciones del Comité Consultor de Prácticas de Inmunización: Recomendaciones Revisadas para la Vacunación Rutinaria de la Poliomielitis)

Otras vacunas anti-virales usadas comúnmente se enumeran en la tabla 1.

 


 

REPORTE DE CASO (en inglés)

Infecciones de poliovirus en cuatro niños no vacunados --- Minnesota, Agosto--Octubre 2005 

Figura 4.
Polio - 2004 OMS
 

Figura  5  -  Estadística del Polio
Comparación de la incidencia a nivel mundial en 1988 y 1998

world88.gif (7364 bytes) Polio - 1988 OMS    world98.gif (8598 bytes) Polio - 1998 OMS

 

  Figura 6

  Figura 6A
Total de casos reportados en Suecia y Finlandia (1950-76) en donde únicamente usan la vacuna de virus muertos desarrollada por Jonás Salk. La vacuna Salk es inyectada

   Figura 6B
Reporte (casos por 100,000 habitantes) de casos de poliomielitis paralítica en los Estados Unidos de 1951-1992 en donde inicialmente se usó la vacuna de virus muertos de Salk. Esta fue subsiguientemente remplazada por la vacuna oral de virus vivos atenuados desarrollada por Albert Sabin. La vacuna Sabin es deglutida. Usualmente se da en un terrón de azúcar.

polioUS.jpg (20979 bytes) Figura 6C
Poliomielitis en los EU 1980-1995
CDC

polioUS2.jpg (31958 bytes) Figura 6D
Brotes en EU desde 1970
CDC

polioUS4.jpg (29547 bytes) Figura 6E
Polio paralítico asociado a vacunas - VAPP
CDC

polioUS5.jpg (25484 bytes)  Figura 6F
Polio paralítico asociado a vacunas - VAPP en EU 1964-1995
CDC

vapp1.jpg (28994 bytes) Figura 6G
Polio paralítico asociado a vacunas 1980-94

  vapp2.jpg (25834 bytes)  Figura 6H
Riesgo de polio paralítico asociado a vacunas 1980-94

vapp3.jpg (27235 bytes) Figura 6I
Riesgo de polio paralítico asociado a vacunas en receptores de vacunas 1980-94

vapp4.jpg (27862 bytes) Figura 6J
Riesgo de polio paralítico asociado a vacunas en personas relacionadas a los vacunados 1980-94
CDC
 
 
 
    
 

 

Figura 7 - Poliomieliti

ilung2.jpg (18967 bytes) Figura A. Un niño en un “pulmón de hierro” OMS

ilung35p.jpg (59612 bytes) Figura B. Pabellón de ‘pulmones de hierro’

lostchild.jpg (127200 bytes) Figura C. Niño con secuelas de polio OMS

polioboy.jpg (219433 bytes) Figura D. Niño con secuelas de polio OMS

victimchilren.jpg (44807 bytes) Figura E. Víctimas del polio OMS  

 
 
   

VACUNAS – GENERALIDADES

 

TABLA 1
Vacunas anti-virales comúnmente empleadas
 

Virus

Tipo de Vacuna

Micrografía

Enlaces en la Red

Polio (Salk) Inactivada polio.jpg (74810 bytes) Micrografía de transmisión de electrones del poliovirus tipo 1. CDC/Dr. Joseph J. Esposito  jje1@cdc.gov  CDC, MMWR (requiere Acrobat)
Polio (Sabin) Atenuado Nota al lector: Recomendaciones del Comité Consultor de Prácticas de Inmunización: Recomendaciones Revisadas para la Vacunación Rutinaria de Poliomielitis
Rabia La vacuna original de la rabia fue desarrollada por Pasteur. Fue la primera vacuna viral atenuada. Sometida a pasar por cordones nerviosos de conejos. La vacuna actual es inactivada rabies.gif (67510 bytes) Departamento de Salud del Estado de Nueva York Prevención de la Rabia en Humanos – Estados Unidos, 1999 Recomendaciones del Comité Consultor de Prácticas de Inmunización (ACIP)
Paperas Atenuado   Vacuna MMR (requiere Acrobat) CDC
Sarampión Atenuado   Vacuna MMR (requiere Acrobat) CDC
Rubella Atenuado rubella.jpg (31913 bytes) Vacuna MMR (requiere Acrobat) CDC
Influenza Inactivada flu.jpg (41418 bytes)  Copyright 1994 Veterinary Sciences Division  Queen's University Belfast

CDC Información de Vacuna

MMWR, CDC - requiere Acrobat)
Hepatitis A  Inactivada   Prevención de la Hepatitis A mediante inmunización pasiva o activa:
Recomendaciones del Comité Consultor en Prácticas de Inmunización (ACIP)
Hepatitis B Subunidad hbv3b.gif (47751 bytes) Derechos reservados Dra. Linda M Stannard, Universidad de Cape Town, Sudáfrica, 1995. CDC Información de Vacuna
Varicela Atenuada herpe2.jpg (82872 bytes) Escuela John Curtin de Investigaciones Médicas Universidad Nacional Australiana Canberra, Australia. Micrografía: 
Dr. Frank Fenner
Prevención de la Varicela Recomendaciones actualizadas del Comité Consultor de Prácticas de Inmunización (ACIP)
Rotavirus  Atenuada rotavirus.jpg (43666 bytes)  Derechos reservados 1994 División de Ciencias Veterinarias de la Universidad

Esta vacuna ha sido relacionada con riesgos de asimilación  mayores a los normales – diríjase   aquí

Ya no es recomendada – diríjase aquí

 

 

Rotavirus y Asimilación Preguntas Frecuentes

Yellow Fever Atenuada   Vacuna de la Fiebre Amarilla Recomendaciones del Comité Consultor de Prácticas en la Inmunización (ACIP)
Para más información de vacunas anti-VIH (SIDA) diríjase aquí
Notas de lecturas sobre VIH/SIDA aquí

 

 


 

Vacunas atenuadas

La atenuación usualmente se adquiere con el paso de los virus por un huésped extraño como un huevo embrionado y cultivos de células tisulares. De los muchos virus mutantes que existen en la población (especialmente los virus de ARN), alguno serán seleccionados por tener mayor habilidad para crecer en el huésped extraño (alta virulencia). Estos tienden a ser menos virulentos para el huésped original. Para producir la vacuna Sabin contra el polio, la atenuación fue concebida únicamente con altas inoculaciones y rápido pase por células primarias de monos. La población vírica se convirtió en superpoblada con una cepa menos virulenta (para los humanos) que podría crecer bien en tejidos no-nerviosos (renal) pero no en el sistema nervioso central. Las cepas no virulentas de los tres tipos de polio han sido producidas para la vacuna.

Bases moleculares para la atenuación

 Se desconocen las bases para la atenuación en la mayoría de los casos puesto que la atenuación se concibió empíricamente. Los métodos empíricos de pase celular por tejido extraño causan muchas mutaciones en un virus y es difícil determinas cuáles son las mutaciones importantes. Muchos virus atenuados son sensibles a la temperatura (esto es, crecen mejor a 32-35 grados que a 37 grados) o están adaptados al frío (podrían crecer a temperaturas tan bajas como 25 grados). En la cepa atenuada de la vacuna contra el poliovirus tipo 1, hay 57 cadenas de nucleótidos en el genoma, resultando en 21 cambios  de amino ácidos. Un tercio de las mutaciones se dan en el gen VP1 (este gen constituye solo el 12% del genoma). Esto sugiere que la atenuación resulta de cambios en las proteínas de superficie del virus.  

Recientemente, una vacuna atenuada nasal para la influenza fue desarrollada (vea más adelante). Esta contiene cepas víricas adaptadas al frío que fueron cultivadas en cultivo celular a temperaturas progresivamente menores. Luego de una docena o más de pases, los virus crecen bien solo a temperaturas cercadas a los 25 grados y el cultivo in vivo es restringido al tracto respiratorio superior. Los fabricantes usaron una vacuna trivalente similar a la vacuna que se formula anualmente mediante cepas muertas. Investigaciones demostraron que los episodios de influenza ocurren en solo el 7% de los voluntarios que recibieron la vacuna intra-nasal contra la misma, en comparación con el 13% de los que fueron inyectados con la vacuna trivalente de cepas inactivadas y el 45% de los voluntarios que recibieron placebo. Las comparaciones de ambas vacunas con la cohorte que recibió placebo son estadísticamente significativas.
IGA.jpg (51019 bytes)  Figura 8  Anticuerpo secretado (IgA nasal y de la mucosa intestinal) y anticuerpos sérico (IgG, IgM e IgA séricos) en respuesta a la vacuna de polio inactivado (izquierda) administrada por inyección intramuscular y a la vacuna de polio vivo atenuado (derecha) administrado oralmente


 

Ventajas de las vacunas atenuadas

  • Activan todas las fases del sistema inmune. Provocan una reacción de la IgG humoral e IgA local (figura 8)
  • Provocan respuesta inmune a todos los antígenos protectores. La desactivación, por ejemplo con formaldehído como es el caso de la vacuna Salk, puede alterar la antigenicidad.
  • Ofrecen una inmunidad más duradera y provocan más reacciones cruzadas. Por tanto, estimulan anticuerpos contra múltiples epítopes los cuales son similares a aquellos activados por el virus en su estado silvestre.
  • Son más baratas de producir.
  • Provocan inmunidad rápida en una mayoría de los vacunados
  • En el caso de las vacunas contra el polio o el adenovirus, la vía de administración es sencilla
  • Estas vacunas son fácilmente transportadas
  • Puede provocar la eliminación del virus de tipo silvestre de la comunidad

Desventajas de las vacunas atenuadas

  • Mutación. Esto puede llevar a reversión de la virulencia (la mayor desventaja)
  • Contagio a los contactos de lo vacunados que no han dado su consentimiento a la vacuna (esto también puede ser una ventaja en comunidades en las que la vacunación no es 100%)
  • Difusión de virus de la vacuna que no ha sido estandarizado y puede ser mutado
  • A veces hay poca ‘adquisición’ en el trópico
  • Al igual que los virus, son un problema en los pacientes enfermos con inmunodeficiencias

 

 

Ventajas de las vacunas inactivadas

  • Proveen suficiente inmunidad humoral si se administran los refuerzos
  • No hay mutación ni reversión (esto es una gran ventaja)
  • Puede utilizarse en pacientes con inmunodeficiencias
  • A veces puede irles mejor en áreas tropicales

Desventajas de las vacunas inactivas

  • Algunos vacunados nos desarrollan inmunidad
  • La administración de refuerzos es necesaria
  • Hay poca inmunidad en mucosa / inmunidad local (IgA). Esto es importante (figura 8)
  • Mayor costo
  • En el caso del polio, hay escasez de monos
  • En caso de viruela han habido fallas en la desactivación que llevan a inmunización con un virus virulento.

 

aviron.jpg (504753 bytes)  Figura 9   Vacuna contra la influenza con cepas atenuadas usando una variante mutante sensible al frío que puede ser encasillada con nuevas cepas virulentas

Nuevos métodos de producción de vacunas

1) Selección por mutación de tipo de cambio de sentido
Mutantes letales condicionales. Los mutantes sensibles a la temperatura de la influenza A y del virus sincitial respiratorio han sido creados por mutaciones con 5-fluoracilo y luego seleccionados por su sensibilidad a la temperatura. En el caso de la influenza, el gen de termo-sensibilidad puede ser reclasificado en el laboratorio para producir una cepa viral con la envoltura de las cepas circulantes en la población y con las proteínas internas de la cepa atenuada. Las variantes mutantes adaptadas al frío también se crean de esta forma. Ha sido posible obtener mutaciones de cambio d sentido en todos, los seis, genes que codifican proteínas no de superficie.

Una nueva vacuna atenuada de influenza (figura 9) que utiliza una variante mutante sensible al frío y puede ser encasillada con las nuevas cepas virulentas de la influenza que están apareciendo. El virus modificado tendrá los genes para las proteínas internas del virus atenuado (y por tanto también será atenuado) pero mostrará las proteínas de superficie de la nueva variante antigénica. Puesto que esto está basado en un virus vivo, atenuado, la adaptación de la vacuna a las variantes anuales de la gripe es mucho más rápida que los procesos actuales que tratan de predecir cuáles cepas de la influenza serán las más importantes en cada temporada, que se intentan combinar en una vacuna de virus muertos.
 
  2) Péptidos sintéticos
Los péptidos inyectados son mucho más pequeños que la proteína vírica original, provocan una respuesta de IgG pero tienen problemas de poca antigenicidad. Esto es porque el epítope puede depender de la conformación del virus como un todo. Un ejemplo no-vírico que ha tenido cierto éxito relativo es el prototipo de la vacuna anti-malaria.  
 
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Figura 10  Anticuerpos anti-idiotipo 
3) Vacunas anti-idiotipo
Un sitio de unión de un antígeno en un anticuerpo es un reflejo de parte de la estructura tridimensional del antígeno, esto es de un epítope particular. Esta estructura única de aminoácido en el anticuerpo es conocida como el idiotipo que puede pensarse como un espejo del epítope en el antígeno. Se puede provocar una respuesta de los anticuerpos (anti-ids) contra el idiotipo al inyectar el anticuerpo en otro animal. Esto resulta en un anticuerpo anti-idiotipo y esto, entonces, imita parte de la estructura tridimensional del antígeno, o sea, el epítope (figura 10). Esto puede utilizarse como vacuna. Cuanto el anticuerpo anti-idiotipo se inyecta en un vacunado, se forman anticuerpos (anticuerpos anti – anti-idiotipo) que reconocen una parte estructural similar del virus y podrían potencialmente neutralizarlo. Esto es lo que sucede: Se forman anti-ids en contra de los anticuerpos al antígeno S de la hepatitis B que provocan anticuerpos antivirales.  
 
 

4) Técnicas de ADN recombinante

a) Atenuación del virus
Pueden suceder mutaciones de supresión que sean lo suficientemente grandes que sea improbable revertirlas (aunque la eliminación de la mutación es todavía un problema. Esto se ha visto en algunos de los mutantes con deleciones Nef que fueron desarrollados como potenciales vacunas anti-VIH) Otro inconveniente de este abordaje en algunas vacunas es que el virus pudiera todavía retener otras  características no deseadas como son la oncogenicidad (i.e. con el adenovirus, herpesvirus, VIH).  

b) Abordaje de un único gen (generalmente una glicoproteína de superficie del virus)
Un único gen (para un antígeno protector) puede ser expresado en un huésped extraño. Los vectores de expresión se usan para crear grandes cantidades de antígeno para ser usado como vacuna. El gen puede expresarse dentro y la proteína purificada de la bacteria mediante métodos de fermentación, aunque la falta de procesos post-traducción en la bacteria es un problema. Las levaduras son mejores para crear grandes cantidades de antígeno para vacunas puesto que procesan las glicoproteínas en cuerpos de Golgi de una manera similar a los mamíferos. Estas vacunas tienen las mismas desventajas de una vacuna de virus muertos. La vacuna actual contra la hepatitis B es de este tipo. Este abordaje ha sido usado para sintetizar diversas vacunas potenciales contra el VIH pero han provocado muy poca inmunidad mediada por células. (Véase Notas de cátedra sobre VIH).

c) Clonación de un gen en otro virus
Al clonas un gen para un antígeno protector dentro de otro virus inofensivo, se muestra en antígeno solo tal y como lo hace el virus original. De esta manera, se infectan las células, provocando una inmunidad mediada por células. La vaccinia (el virus de la viruela) es buen candidato puesto que ha sido ampliamente usada en la población sin ningún efecto deletéreo. Se puede sintetizar una cepa viral multivalente para vacuna multivalente puesto que la Vaccinia acepta muchos genes extraños. Una vacuna potencial para el VIH ha sido probada en múltiples investigaciones. Sin embargo, el uso de la vaccinia contra la viruela ha mostrado raras aunque serias complicaciones en pacientes inmuno-comprometidos y se han tratado de buscar alternativas. Entre ellas un virus pox recombinante de canario que no se replica en humanos pero que sí provoca infección. La inmunización con el vector recombínate del pox de canario que expresa una envoltura de VIH ha demostrado provocar una respuesta de linfocitos T citotóxicos específica contra la envoltura de VIH-1. Se están llevando a cabo investigaciones y ensayos clínicos con productos similares de los genes gag, proteasa, nef y pol.

 

 

Vacunas de ADN

La Revolución de la Tercera Vacuna

Estas vacunas son basadas en la introducción deliberada de plásmidos de ADN en los vacunados. El plásmido transporta un gen codificador de proteína que transfecta células in vivo con una eficiencia muy baja y expresa un antígeno que causa una respuesta inmune. Usualmente estas se conocen como vacunas de ADN pero es mejor referirse a ellas como inmunización mediada por ADN o basada en ADN en vista de que el objetivo no es provocar anticuerpos en contra de las moléculas de ADN mismas sino hacer que la proteína sea expresada por las células del vacunado. Generalmente, las células musculares logran esto puesto que el plásmido es administrado intramuscularmente. Ha de hacerse notar que el plásmido no se replica en las células del vacunado, sólo provoca la síntesis de proteína.

Las células musculares toman el plásmido de ADN luego de la inyección. Se ha demostrado también que el ADN puede introducirse a los tejidos al bombardear la piel con partículas de oro cubiertas de AND. También es posible introducir ADN al tejido nasal mediante gotas nasales. En el caso del bombardeo de partículas de oro, un nanogramo de oro recubierto con ADN provocó una respuesta. Un microgramo de ADN podría potencialmente introducir un mil genes diferentes en el vacunado.

 

FUENTES EN LA RED (en inglés)
Página web de Vacunas de ADN
 

 

 

Ventajas de las vacunas de ADN

  • Los plásmidos se fabrican fácilmente en grandes cantidades
  • El ADN es muy estable
  • El ADN resiste temperaturas extremas y por tanto su almacenamiento y transporte es directo
  • Una secuencia de ADN es fácilmente alterada en el laboratorio. Esto significa que podemos responder a cambios en el agente infeccioso
  • Al usar el plásmido en el vacunado para codificar la síntesis de antígeno, la(s) proteína(s) antigénica(s) que se producen son procesadas (modificadas postranscripcionalmente) de la misma manera que las proteínas del virus contra el que se produce la protección. Esto crea un antígeno mucho mayor, por ejemplo, usando un plásmido recombinante para producir un antígeno en la levadura (i.e. la vacuna del VHB), purificando dicha proteína y usándola como inmunógeno.
  • Se podría usar una mezcla de plásmidos que codifiquen muchas fragmentos proteicos de un(os) virus de forma tal que una vacuna de amplio espectro pueda ser creada.
  • El plásmido no se replica y codifica solo la proteína de interés
  • No hay un componente proteico y por tanto no habrá una respuesta inmune en contra del vector mismo
  • Por la manera en que es presentado el antígeno, habrá una respuesta inmune mediada por células que puede ser dirigida contra cualquier antígeno en el patógeno. Esto ofrece también protección contra enfermedades causadas por ciertos patógeno intracelulares obligados (i.e. Micobacterium tuberculosis)

Todo lo anterior significa que las vacunas de ADN son baratas y por tanto es probable que se desarrollen contra patógenos de menor importancia económica (por lo menos del punto de vista de las casas farmacéuticas)

 

 

Posibles Inconvenientes

  • La potencial integración del plásmido en el genoma del huésped provocando mutagénesis insercionales
  • Inducción de respuestas autoinmunes (e.g. anticuerpos anti-ADN patogénicos)
  • Inducción de tolerancia inmunológica (e.g. en donde la expresión del antígeno en el huésped puede llevar a una falta de respuesta específica para ese antígeno)

Investigaciones iniciales

La mayor parte de las investigaciones han sido dirigidas a vacunas de ADN contra virus dado que la inmunización por plásmidos basada en ADN en realidad simula una infección viral. Cuando han sido bien identificadas, las respuestas inmunes son de carácter amplio e imitan el cuadro visto en una infección normal por el virus homólogo. La respuesta inmune puede ser marcadamente duradera y todavía más luego de la aplicación de una inyección de refuerzo de plásmido. Las respuestas de los linfocitos T citotóxicos también son bien provocadas como es de esperar, dado que el sistema inmune reacciona como cuando una célula es infectada.

Una demostración importante que usó una vacuna de AND ha sido la inducción de inmunidad celular citotóxica contra una proteína interna recurrente de la influenza A para determinar si es posible sobrepasar la variación anual (flujo y recambio antigénico) del virus. Los linfocitos T citotóxicos fueron sintetizados en ratas en contra de la nucleoproteína recurrente de la gripe y estos fueron efectivos para proteger las ratas de la enfermedad, aun cuando fueron provocadas con una dosis letal de un virus heterólogo virulento con una hemaglutinina de superficie diferente. Puesto que la transferencia de anticuerpos anti-nucleoproteína a ratas no tratadas no las protegía de la enfermedad, el efecto protector de la vacuna debía de ser mediada por células.
 

La vacuna actual contra la influenza es una preparación inactivada que contiene antígenos de las cepas de la influenza que se cree que serán las más infecciosas de la temporada. Si dicha predicción resulta errónea, la vacuna no tiene utilidad. Los antígenos de superficie son los que cambian como resultado de una readaptación del virus en su reservorio animal (el pato) (véase las notas de cátedra sobre la influenza). La vacuna se inyecta intramuscularmente y provoca una respuesta IgG (anticuerpo humoral en la circulación). La vacuna protege puesto que suficientes IgG cruzan la mucosa de los pulmones para unirse y neutralizar el virus al unirse a sus antígenos de superficie. Si una vacuna de ADN basada en plásmidos es usada, se producen tanto linfocitos T citotóxicos como humorales, los primeros reconocen antígenos presentados por células plásmido-infectadas. Los linfocitos T citotóxicos se producen porque las células musculares infectadas presentan antígenos de influenza asociados a moléculas del CMH clase I. Si el antígeno es presentado es una proteína de nucleocápside (la cual es una proteína recurrente), se sobrepasara el problema de la variación antigénica. Esto abordaje pudiera revolucionar la vacuna de la influenza.

Otros ensayos han empleado una mezcla de plásmidos que codifican tanto la nucleoproteína como los antígenos de superficie. También se ha demostrado la eficacia de las vacunas de ADN con la rabia, micoplasma, y Plasmodium yoelii. En la actualidad se están llevando a cabo ensayos en humanos con la vacuna de ADN de la influenza. También se han probado vacunas anti-VIH. En las cátedras sobre VIH hago alusión al hecho de que el progreso en las vacunas del SIDA ha sido bloqueado por el hecho de que las vacunas actuales solo provocan anticuerpos humorales y que el uso de vacunas virales enteras (las cuales provocan una respuesta de linfocitos T citotóxicos) ha sido rechazado por otros problemas potenciales. Las vacunas basadas en plásmidos podrían sobrepasar estos problemas; de hecho, la actualmente experimental vacuna anti-VIH basada en plásmido si provoca una respuesta de linfocitos T citotóxicos.
vaccinelist2.jpg (85427 bytes)  Figura11    Enfermedades prevenibles con vacunas, por año de desarrollo o aprobación de la vacuna – Estados Unidos, 1798-1998 (MMWR/CDC)  
Tabla 2 – El número máximo de casos de enfermedades prevenibles con vacuna reportado en un año calendario comparado con el número de casos de enfermedad y efectos adversos de las vacunas reportados en 1995 en los Estados Unidos
Patología

Número máximo de casos reportados durante la era pre-vacuna

Año(s). máximo número de casos reportados

Número reportado de casos en 1995

Cambio porcentual en la morbilidad

Síndrome de rubéola congénito 20,000 1964-65 7 -99.96
Difteria 206,939 1921 0 -99.99
Haemophilus influenzae invasivo 20,000 1984 1,164 -94.18
Sarampión 894,134 1941 309 -99.97
Paperas 152,209 1968 840 -99.45
Pertussis 265,269 1934 4,315 -98.37
Poliomielitis (silvestre) 21,269 1952 0 -99.99
Rubéola 57,686 1969 146 -99.75
Tétanos 601 1948 34 -99.83
Efectos adversos de las vacunas*     10,594  
* Número total reportado al Sistema de Efectos Adversos de las Vacunas (VAERS, por sus siglas en inglés)

 

FUENTES EN LA RED (en inglés)

Baseline 20th century annual morbidity and 1998 provisional morbidity from nine diseases with vaccines recommended before 1990 for universal use in children in the United States
MMWR/CDC

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