Los estudios en ratones con tecnología de vacuna nasal de base aceitosa muestran una inmunización eficaz contra la viruela y el VIH

ANN ARBOR, Michigan—Una novedosa técnica de vacunación contra una variedad de enfermedades infecciosas, que usa una emulsión con base de aceite colocada en la nariz en lugar de agujas, ha demostrado que puede producir una fuerte respuesta de inmunidad contra la viruela y el VIH en dos estudios.

Los resultados amplían el éxito previo en estudios realizados con animales de una vacuna con nanoemulsión nasal para la gripe del cual dieron cuenta los investigadores de la Universidad de Michigan en 2003.

Las vacunas con nanoemulsión desarrolladas en el Instituto de Nanotecnología para Medicina y Ciencias Biológicas de la UM están hechas sobre una mezcla de aceite de soja, alcohol, agua y detergentes emulsionados en partículas ultra pequeñas de menos de 400 nanómetros de ancho, es decir 200 veces menos que el espesor de un cabello humano. Estas partículas se combinan con una parte o todo el microbio que causa la enfermedad para activar la respuesta de inmunidad del cuerpo humano.

Un equipo encabezado por el científico de la UM, James Baker, director del instituto, fue pionero en esta tecnología por la cual recientemente se otorgó una patente a la UM.

“Los dos estudios muestran que la plataforma de nanoemulsión sirve para el desarrollo de vacunas a partir de materiales muy diversos. Usamos virus enteros en la vacuna para la viruela. En la vacuna contra el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) usamos una sola proteína. Y usando cualquiera de las fuentes fuimos capaces de promover una respuesta de inmunidad”, dice Baker.

La licencia de esta tecnología la tiene NanoBio Corporation, una compañía de biotecnología con sede en Ann Arbor que Baker fundó en 2000 y en la cual él tiene un interés financiero. Baker es profesor de la cátedra Ruth Dow Doan de medicina interna y jefe de la División de Alergias en la Escuela de Medicina de la UM.

La tensión de superficie de las nanopartículas altera las membranas y destruye los microbios pero no daña a las células humanas debido a su ubicación dentro de los tejidos del cuerpo. Las vacunas con nanoemulsión son altamente eficaces en la penetración de las membranas mucosas de la nariz y en el inicio de respuestas de inmunidades fuertes y protectoras, dice Baker. Los investigadores de la UM también estudian vacunas nasales con nanoemulsión para la protección contra la hepatitis B y agentes que puedan usarse en el terrorismo biológico.

Los resultados de la viruela, que se publican en la edición de febrero de la revista Clinical Vaccine Immunology, podrían llevar a una eficaz vacuna humana contra la viruela que sea más segura que la actual vacuna con virus vaccinia vivos porque usaría en cambio virus vaccinia muertos en la nanoemulsión, dice Baker.

Anna U. Bielinska, profesora e investigadora asistente de medicina interna en la Escuela de Medicina de la UM, y otros en el equipo investigador de Baker desarrollaron una vacuna con nanoemulsión que contiene virus vaccinia muertos y la colocaron en las narices de ratones para causar la respuesta de inmunidad. Encontraron que la vacuna produjo, a la vez, inmunidad en la mucosa y con anticuerpos, como asimismo la inmunidad celular Th1, una medida importante de la inmunidad protectiva.

Cuando se expuso los ratones a virus vaccinia vivos para probar el efecto protector de la vacuna, todos ellos sobrevivieron mientras que ninguno de los ratones no vacunados, en el grupo de control, sobrevivió. Los investigadores llegaron a la conclusión de que la vacuna con vaccinia en nanoemulsión ofrece una protección equivalente a la de la vacuna existente sin el riesgo del uso del virus vivo o la necesidad de un adyuvante inflamatorio tal como el álum hidróxido.

“Encontramos que la vacuna con nanoemulsión podría inactivar y matar al virus y luego induce la inmunidad al virus que incluye la inmunidad celular, la inmunidad con anticuerpo y la inmunidad mucosal”, señala Baker.

En la inmunidad con anticuerpo, los anticuerpos se adosan a los microbios invasores cuando estos circulan por el cuerpo. En la inmunidad celular, el sistema de inmunidad ataca a los invasores adentro de las células infectadas. Existe un interés creciente en las vacunas que inducen la inmunidad mucosal por la cual el sistema de inmunidad detiene y mata a los invasores en las membranas mucosas antes de que entren en los sistemas del cuerpo.

Un programa de los Institutos Nacionales de Salud, los Centros Regionales de los Grandes lagos para Excelencia en Biodefensa y Enfermedades Infecciosas Emergentes, financió la investigación. Si el gobierno federal conduce estudios posteriores y encuentra que la vacuna de la viruela con nanoemulsión es eficaz con las personas, podría ser una manera más segura de proteger a los ciudadanos y al personal de cuidado de la salud en el caso de un ataque bioterrorista que involucre la viruela, dice Baker.

Eso aliviaría las preocupaciones que rodean la seguridad de la vacuna actual y que salieron a luz en 2002. En vísperas de la guerra de Irak la Administración Bush propuso un programa voluntario de vacunación del personal militar y de 500.000 trabajadores de la salud con la vacuna existente, a fin de prepararlos para el uso posible del virus de la viruela como arma biológica.

Fueron relativamente pocos los trabajadores de la salud que se presentaron como voluntarios para recibir la vacuna debido a las preocupaciones porque el virus vaccinia vivo, empleado en la vacuna, pudiese transmitirse a otras personas y presentara un riesgo grave par alas personas con sistemas de inmunidad debilitados y ciertas condiciones de la piel. Hasta mediados de 2007 más de 1,2 millones de miembros de las fuerzas armadas habían recibido vacunas contra la viruela. Porcentajes pequeños de quienes recibieron la vacuna sufrieron posteriormente efectos cardiacos y neurológicos adversos.

Primer estudio del HIV prueba la inmunidad de la mucosa

El equipo de Baker ha publicado los resultados de una prueba preliminar de la eficacia de una vacuna con nanoemulsión contra el VIH en la edición de febrero de la publicación AIDS Research Human Retroviruses.

e reconoce cada vez más que las aproximaciones estándar hacia las vacunas contra el VIH no han dado resultados. Baker dice que la vacuna con nanoemulsión para el VIH probada en las narices de los ratones en el estudio representa “un enfoque diferente en la forma en que produce la inmunidad y el tipo de inmunidad producida”.

Las vacunas administradas en la nariz también son capaces de inducir la inmunidad de la mucosa genital. Hay cada vez más pruebas de que el virus del VIH puede infectar el sistema de inmunidad de las mucosas.

“Por lo tanto el desarrollo de la inmunidad de la mucosa puede ser muy importante en la protección contra el VIH”, dice Baker quien agrega que los métodos de vacuna previos no apuntaban a este aspecto.

En el estudio la vacuna con nanoemulsión para el VIH mostró que era capaz de inducir la inmunidad de la mucosa, la inmunidad celular y la neutralización de los anticuerpos para varias cepas de virus de inmunodeficiencia humana. Una proteína que usó el equipo, la gp120, es una de las mayores proteínas de enlace estudiadas en otras aproximaciones hacia una vacuna contra el VIH.

“Éste fue un estudio inicial para determinar si esto amerita más investigación”, dice Baker. Su equipo planifica una investigación adicional para probar el concepto en modelos con animales y el desarrollo potencial de vacunas virales integrales o vacunas con múltiples proteínas componentes.

Enlaces relacionados:

Instituto Michigan de Nanotecnología para Medicina y Ciencias Biológicas

Contacto (español): Vivianne Schnitzer
Teléfono: 1-734-763-0368