Los virus y las bacterias de las plantas serían la llave para desarrollar nuevas vacunas vegetales
Jueves 09 de
Septiembre 2021
Sin dudas, una de las dificultades a sortear para garantizar el acceso a las vacunas en poblaciones alejadas de los centros urbanos es el requerimiento de conservación en frío que tienen todas las fórmulas autorizadas de emergencia para prevenir el COVID-19.
Desde la necesidad de contar con freezer especial, que requiere para almacenarse la vacuna de ARN mensajero de Pfizer/BioNTech, hasta la conservación en heladeras comunes, todos los inoculantes actuales necesitan algún grado de frío para mantener sus propiedades intactas.
Ahora, nanoingenieros de la Universidad de California en San Diego desarrollaron candidatos a vacunas COVID-19 que pueden soportar el calor. Al parecer, la clave estaría en su principal ingrediente: virus y bacterias de plantas.
Si bien las nuevas vacunas COVID-19 sin refrigeración aún se encuentran en la etapa inicial de desarrollo, en ratones desencadenaron una alta producción de anticuerpos neutralizantes contra el SARS-CoV-2, el virus que causa el síndrome por coronavirus.
Si resultan ser seguras y efectivas en las pruebas en personas, las nuevas fórmulas podrían resultar un cambio radical en los esfuerzos de distribución global, incluidos en aquellos lugares en áreas rurales o comunidades de escasos recursos.
“Lo emocionante de nuestra tecnología de vacunas es que es térmicamente estable, por lo que podría llegar fácilmente a lugares donde instalar congeladores de temperatura ultrabaja o hacer que los camiones conduzcan con estos congeladores no será posible”, sostuvo Nicole Steinmetz, profesora de nanoingeniería y directora del Center for Nano-ImmunoEngineering de la UC San Diego Jacobs School of Engineering.
Según un artículo publicado ayer en la revista Journal of the American Chemical Society, los investigadores crearon dos candidatas a la vacuna contra el COVID-19: una está hecha de un virus vegetal, llamado virus del mosaico del caupí, mientras que la otra se basa en un virus bacteriano, o bacteriófago, llamado Q beta.
Ambas vacunas se elaboraron con recetas similares. Los investigadores utilizaron plantas de caupí y bacterias E. coli para hacer crecer millones de copias del virus de la planta y del bacteriófago, respectivamente, en forma de nanopartículas en forma de bola. Los investigadores recolectaron estas nanopartículas y luego unieron una pequeña porción de la proteína de pico SARS-CoV-2 a la superficie.
Y si bien los investigadores manifestaron que “los productos terminados parecen un virus infeccioso para que el sistema inmunológico pueda reconocerlos”, resaltaron que “no son infecciosos en animales y humanos”. La pequeña parte de la proteína de la punta adherida a la superficie es lo que estimula al cuerpo a generar una respuesta inmune contra el coronavirus.
Los investigadores notaron varias ventajas en el uso de virus de plantas y bacteriófagos para fabricar sus vacunas. Por un lado, pueden ser fáciles y económicas de producir a gran escala. “Cultivar plantas es relativamente fácil e implica una infraestructura que no es demasiado sofisticada -consideró Steinmetz-. Y la fermentación con bacterias ya es un proceso establecido en la industria biofarmacéutica”.
Otra gran ventaja es que el virus vegetal y las nanopartículas de bacteriófagos son extremadamente estables a altas temperaturas. Como resultado, las vacunas se pueden almacenar y enviar sin necesidad de mantenerlas frías. También pueden someterse a procesos de fabricación que utilizan calor. El equipo está utilizando estos procesos para empaquetar sus vacunas en implantes de polímero y parches de microagujas. Estos procesos implican mezclar los candidatos a vacunas con polímeros y fundirlos en un horno a temperaturas cercanas a los 100 grados Celsius. Ser capaz de mezclar directamente el virus de la planta y las nanopartículas de bacteriófagos con los polímeros desde el principio hace que sea fácil y sencillo crear implantes y parches de vacunas.
El objetivo de los investigadores es brindar a las personas más opciones para recibir una vacuna COVID-19 y hacerla más accesible. Los implantes, que se inyectan debajo de la piel y liberan lentamente la vacuna en el transcurso de un mes, sólo deberían administrarse una vez. Y los parches de microagujas, que se pueden usar en el brazo sin dolor ni molestias, permitirían a las personas autoadministrarse la vacuna.
“Imagínese si los parches de vacunas pudieran enviarse a los buzones de correo de nuestras personas más vulnerables, en lugar de que abandonen sus hogares y se expongan al riesgo”, dijo Jon Pokorski, profesor de nanoingeniería en la Escuela de Ingeniería Jacobs de UC San Diego, cuyo equipo desarrolló la tecnología para hacer los implantes y parches de microagujas.
“Si las clínicas pudieran ofrecer un implante de una dosis a aquellos que tendrían dificultades para lograr su segunda inyección, eso ofrecería protección para una mayor parte de la población y podríamos tener una mejor oportunidad de detener la transmisión”, agregó el experto, quien también es miembro fundador de la facultad del Instituto de Descubrimiento y Diseño de Materiales de la universidad .
En las pruebas, los productos candidatos a la vacuna COVID-19 del equipo se administraron a ratones a través de implantes, parches de microagujas o como una serie de dos inyecciones. Los tres métodos produjeron altos niveles de anticuerpos neutralizantes en la sangre contra el SARS-CoV-2.
Otra cosa que entusiasma a Steinmetz con esta tecnología de vacuna es la versatilidad que ofrece para hacer nuevas vacunas. “Incluso si esta tecnología no tiene un impacto para COVID-19, se puede adaptar rápidamente para la próxima amenaza, el próximo virus X”, destacó la experta.
Fabricar estas vacunas, es -según ella misma explicó- “enchufar y listo”: cultivar nanopartículas de bacteriófagos o virus de plantas a partir de plantas o bacterias, respectivamente, y luego adjuntar una parte del virus, patógeno o biomarcador objetivo a la superficie.
“Usamos las mismas nanopartículas, los mismos polímeros, el mismo equipo y la misma química para unir todo. La única variable realmente es el antígeno que se adhiere a la superficie “, finalizó Steinmetz.
Ahora, nanoingenieros de la Universidad de California en San Diego desarrollaron candidatos a vacunas COVID-19 que pueden soportar el calor. Al parecer, la clave estaría en su principal ingrediente: virus y bacterias de plantas.
Si bien las nuevas vacunas COVID-19 sin refrigeración aún se encuentran en la etapa inicial de desarrollo, en ratones desencadenaron una alta producción de anticuerpos neutralizantes contra el SARS-CoV-2, el virus que causa el síndrome por coronavirus.
Si resultan ser seguras y efectivas en las pruebas en personas, las nuevas fórmulas podrían resultar un cambio radical en los esfuerzos de distribución global, incluidos en aquellos lugares en áreas rurales o comunidades de escasos recursos.
“Lo emocionante de nuestra tecnología de vacunas es que es térmicamente estable, por lo que podría llegar fácilmente a lugares donde instalar congeladores de temperatura ultrabaja o hacer que los camiones conduzcan con estos congeladores no será posible”, sostuvo Nicole Steinmetz, profesora de nanoingeniería y directora del Center for Nano-ImmunoEngineering de la UC San Diego Jacobs School of Engineering.
Según un artículo publicado ayer en la revista Journal of the American Chemical Society, los investigadores crearon dos candidatas a la vacuna contra el COVID-19: una está hecha de un virus vegetal, llamado virus del mosaico del caupí, mientras que la otra se basa en un virus bacteriano, o bacteriófago, llamado Q beta.
Ambas vacunas se elaboraron con recetas similares. Los investigadores utilizaron plantas de caupí y bacterias E. coli para hacer crecer millones de copias del virus de la planta y del bacteriófago, respectivamente, en forma de nanopartículas en forma de bola. Los investigadores recolectaron estas nanopartículas y luego unieron una pequeña porción de la proteína de pico SARS-CoV-2 a la superficie.
Y si bien los investigadores manifestaron que “los productos terminados parecen un virus infeccioso para que el sistema inmunológico pueda reconocerlos”, resaltaron que “no son infecciosos en animales y humanos”. La pequeña parte de la proteína de la punta adherida a la superficie es lo que estimula al cuerpo a generar una respuesta inmune contra el coronavirus.
Los investigadores notaron varias ventajas en el uso de virus de plantas y bacteriófagos para fabricar sus vacunas. Por un lado, pueden ser fáciles y económicas de producir a gran escala. “Cultivar plantas es relativamente fácil e implica una infraestructura que no es demasiado sofisticada -consideró Steinmetz-. Y la fermentación con bacterias ya es un proceso establecido en la industria biofarmacéutica”.
Otra gran ventaja es que el virus vegetal y las nanopartículas de bacteriófagos son extremadamente estables a altas temperaturas. Como resultado, las vacunas se pueden almacenar y enviar sin necesidad de mantenerlas frías. También pueden someterse a procesos de fabricación que utilizan calor. El equipo está utilizando estos procesos para empaquetar sus vacunas en implantes de polímero y parches de microagujas. Estos procesos implican mezclar los candidatos a vacunas con polímeros y fundirlos en un horno a temperaturas cercanas a los 100 grados Celsius. Ser capaz de mezclar directamente el virus de la planta y las nanopartículas de bacteriófagos con los polímeros desde el principio hace que sea fácil y sencillo crear implantes y parches de vacunas.
El objetivo de los investigadores es brindar a las personas más opciones para recibir una vacuna COVID-19 y hacerla más accesible. Los implantes, que se inyectan debajo de la piel y liberan lentamente la vacuna en el transcurso de un mes, sólo deberían administrarse una vez. Y los parches de microagujas, que se pueden usar en el brazo sin dolor ni molestias, permitirían a las personas autoadministrarse la vacuna.
“Imagínese si los parches de vacunas pudieran enviarse a los buzones de correo de nuestras personas más vulnerables, en lugar de que abandonen sus hogares y se expongan al riesgo”, dijo Jon Pokorski, profesor de nanoingeniería en la Escuela de Ingeniería Jacobs de UC San Diego, cuyo equipo desarrolló la tecnología para hacer los implantes y parches de microagujas.
“Si las clínicas pudieran ofrecer un implante de una dosis a aquellos que tendrían dificultades para lograr su segunda inyección, eso ofrecería protección para una mayor parte de la población y podríamos tener una mejor oportunidad de detener la transmisión”, agregó el experto, quien también es miembro fundador de la facultad del Instituto de Descubrimiento y Diseño de Materiales de la universidad .
En las pruebas, los productos candidatos a la vacuna COVID-19 del equipo se administraron a ratones a través de implantes, parches de microagujas o como una serie de dos inyecciones. Los tres métodos produjeron altos niveles de anticuerpos neutralizantes en la sangre contra el SARS-CoV-2.
Otra cosa que entusiasma a Steinmetz con esta tecnología de vacuna es la versatilidad que ofrece para hacer nuevas vacunas. “Incluso si esta tecnología no tiene un impacto para COVID-19, se puede adaptar rápidamente para la próxima amenaza, el próximo virus X”, destacó la experta.
Fabricar estas vacunas, es -según ella misma explicó- “enchufar y listo”: cultivar nanopartículas de bacteriófagos o virus de plantas a partir de plantas o bacterias, respectivamente, y luego adjuntar una parte del virus, patógeno o biomarcador objetivo a la superficie.
“Usamos las mismas nanopartículas, los mismos polímeros, el mismo equipo y la misma química para unir todo. La única variable realmente es el antígeno que se adhiere a la superficie “, finalizó Steinmetz.
Con información de
Infobae
