En este podcast vamos a hablar sobre qué es una vacuna de proteína recombinante de la mano de Antonio Barreiro, Investigador Líder del Proyecto de Salud Humana de HIPRA.  

• ¿Qué es una vacuna de proteína recombinante?  

Todas las vacunas se basan en la administración de una combinación de sustancias a la persona que recibe la vacuna, para inducir una respuesta del sistema inmunológico que invoca protección contra la infección por el patógeno objetivo, generalmente un virus o una bacteria, de modo que la persona no contraiga la enfermedad o tenga un grado reducido de enfermedad.

La diferencia entre vacunas dirigidas contra un mismo patógeno radica en el tipo de sustancias que forman parte del compuesto [ABV1] utilizado para inducir la respuesta inmune en la persona vacunada. Esto incluye el antígeno, el elemento clave que estimula la protección contra una enfermedad en particular.

• Sobre el antígeno, ¿qué es?

El antígeno es la parte del patógeno capaz de desencadenar la activación del sistema inmunológico de la persona vacunada. Puede provenir de una variedad de fuentes. Por ejemplo, puede ser el propio patógeno inactivado o atenuado. Alternativamente, se pueden utilizar partes clave del patógeno, normalmente proteínas de su superficie. El antígeno proporciona la información necesaria para que, una vez inoculado, las células del sistema inmunológico induzcan una respuesta inmune que protegerá a la persona en caso de contacto con el patógeno. El objetivo final es prevenir el desarrollo de la enfermedad o reducir significativamente su gravedad.

• ¿Qué tipo de antígeno se utiliza en las vacunas de proteínas recombinantes?

En las vacunas de proteínas recombinantes, el antígeno que se utiliza para inducir la respuesta del sistema inmunológico de la persona que recibe la vacuna son proteínas del patógeno, o parte de estas proteínas, que se producen en el laboratorio. En el caso del virus SARS-CoV-2 causante de la COVID-19, la principal proteína implicada en el proceso de infección es la proteína Spike, situada en la superficie del virus. Por tanto, es el principal candidato para el diseño de vacunas.  

Las proteínas recombinantes son producidas a gran escala por células muy utilizadas en biotecnología para la fabricación de fármacos de origen biológico, y luego purificadas para garantizar su eficacia y seguridad. Para lograr que las células cultivadas produzcan la proteína deseada, se modifican genéticamente para proporcionarles la información necesaria para producir el producto de interés. Lo que se administra con la vacuna son pequeñas cantidades de esta proteína purificada, que suele ir acompañada del adyuvante para potenciar la respuesta del sistema inmunológico.

• ¿Pueden las vacunas de proteínas recombinantes transmitir la enfermedad para la que vacunan?

No. Estas vacunas se producen a partir de células que están completamente libres del virus contra el que se produce la vacuna. Además, solo contienen una o parte de la proteína del virus y no tienen capacidad para infectar las células de la persona que recibe la vacuna ni para generar los síntomas asociados a la infección.

• ¿Cuántos antígenos puede transportar una vacuna recombinante?

En algunos casos la vacuna puede llevar más de un antígeno asociado, sobre todo cuando se trata de un fragmento de una proteína, de modo que el sistema inmunológico de la persona que recibe la vacuna será capaz de reconocer más proteínas del patógeno, o más partes de la misma proteína. También se pueden combinar proteínas de diferentes variantes o cepas de un mismo virus, ampliando así el espectro de protección y maximizando la posibilidad de reconocerlo y neutralizarlo. En algunos casos se sintetizan proteínas con más de un antígeno en la misma estructura, lo que puede ayudar a potenciar la respuesta inmune contra estos antígenos.

En ambos casos se denominan vacunas multivalentes. En concreto, las vacunas que contienen 2 antígenos se conocen como bivalentes.

• ¿Qué es el adyuvante?

Un adyuvante es una sustancia que potencia la respuesta inmune de una vacuna. Existen diferentes tipos de adyuvantes y se administran junto con la proteína recombinante de la vacuna, ya que normalmente no es suficiente por sí sola para generar una respuesta fuerte del sistema inmunológico para proteger a la persona vacunada. El objetivo del adyuvante es promover y mejorar la activación del sistema inmunológico de la persona vacunada, permitiendo una respuesta más fuerte [ABV1] e invocando una mejor protección contra el virus o patógeno. Además, el adyuvante puede proteger y estabilizar el antígeno durante el almacenamiento de la vacuna, preservando sus propiedades.

• ¿Cómo funcionan estas vacunas de proteína recombinante?

Como hemos mencionado anteriormente, el objetivo de una vacuna de proteína recombinante, y de las vacunas en general, es proporcionar a la persona que la recibe protección contra una futura infección por el patógeno al que se dirige la vacuna. Para lograrlo, la vacuna pretende generar una respuesta del sistema inmunológico similar a la respuesta natural que se produciría si estuviéramos infectados con el patógeno, pero sin desarrollar los síntomas y la enfermedad que normalmente desencadenaría la infección con el patógeno. De esta forma, el sistema inmunológico de la persona vacunada adquiere lo que se conoce como inmunidad de recuperación frente al patógeno. Este consiste en una variedad de mecanismos de respuesta que se activarán cuando la persona entre en contacto con el patógeno, lo que evitará que nos infectemos o, si nos infectamos, los síntomas y la enfermedad desarrollada por el patógeno serán mucho más leves.

• ¿Qué es la memoria inmunológica y cómo la obtenemos?

La memoria inmunológica es un proceso complejo en el que intervienen diferentes procesos del organismo simultáneamente, pero intentaré simplificarlo y hacerlo comprensible:

Cuando un patógeno se encuentra con nuestro sistema inmunológico por primera vez, la primera respuesta es la inmunidad innata. Del mismo modo, cuando se administra la primera dosis de una vacuna, esta también es la primera parte del sistema inmunológico que se activa en respuesta al antígeno y se potencia con la presencia del adyuvante.

La inmunidad innata [ABV1] es la primera línea de defensa tras la infección inicial, actúa rápidamente, es inespecífica y no genera memoria, pero es la base para adquirir la ansiada memoria inmune que nos protegerá frente al patógeno. . En esta etapa temprana, células específicas involucradas en la inmunidad innata capturan y presentan el antígeno, y al mismo tiempo activan otras células del sistema inmunológico responsables de una respuesta inmediata contra el patógeno y la inflamación (son en parte responsables de la respuesta local en el lugar de administración de la vacuna). Por otro lado, estas células presentadoras de antígenos son las encargadas de activar la llamada inmunidad adaptativa que es la clave de la utilidad de una vacuna.

• ¿Qué es la inmunidad adaptativa?

Antonio Barreiro: La inmunidad adaptativa es una respuesta más lenta y genera una defensa a largo plazo, es específica y tiene memoria. Una vez desarrollado, cuando se le presenta un patógeno, recuerda si lo ha visto antes y, de ser así, responde más rápidamente. En respuesta a la activación de la inmunidad adaptativa, por un lado, se generan anticuerpos específicos contra el antígeno que ayudan a combatir el patógeno y previenen la infección y/o propagación del patógeno. Por otro lado, la inmunidad adaptativa genera un grupo de células que permanecen en el cuerpo y retienen la información necesaria para reconocer y responder al patógeno. Y este grupo de células forma la memoria inmunológica que permitirá a nuestro organismo responder más rápida y eficazmente contra el patógeno a largo plazo, previniendo la infección o los síntomas nocivos propios de la enfermedad.

• ¿Qué determina la utilidad de una vacuna de proteína recombinante?

Hay varios aspectos.

Uno: tiene que ser específico para el patógeno para el que está diseñado, pero al mismo tiempo con suficiente disparidad para reconocer pequeñas variaciones del patógeno a lo largo del tiempo.

Dos: tiene que inducir una respuesta inmune adaptativa con un buen nivel de anticuerpos neutralizantes que reconozcan el patógeno y protejan contra infecciones o enfermedades graves.

Tres: También es importante generar suficiente memoria inmunológica para garantizar una protección eficaz a largo plazo, de modo que no sean necesarias vacunaciones frecuentes. 

Este podcast forma parte del proyecto “RBDCOV Talks”, una serie de episodios donde los principales científicos, investigadores, profesionales médicos y defensores de la comunidad de RBDCOV abordan los aspectos más relevantes de los ensayos clínicos de vacunas. RBDCOV es un proyecto europeo financiado por el programa Horizon Europe que tiene como objetivo probar la eficacia, tolerabilidad y seguridad de Bimervax®, la vacuna para COVID-19 desarrollada por HIPRA.