Las vacunas son el mayor éxito de la Biomedicina y se destaca por los cientos de millones de vidas que salvaron desde que a finales del siglo XVIII se considera el desarrollo de la primera vacuna para la viruela por el Dr Jenner en Inglaterra. Investigadores de la Universidad Nacional de La Plata, trabajan en el desarrollo de vacunas para tratar la alergia a la leche de vaca, principal alergia alimentaria en nuestro país.
El grupo que lidera el Doctor en Ciencias Exactas Guillermo Docena en el Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos (IIFP, Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Nacional de La Plata y CONICET), denominado Inmunopatología e Inmunointervención en Inflamación Intestinal, desde hace varias décadas desarrolla distintas estrategias de inmunointervención en enfermedades infecciosas y no infecciosas. Este equipo se aboca al estudio de la inmunopatogenia de las enfermedades alérgicas y en esta área realizó importantes aportes en el desarrollo y optimización de inmunoterapías o vacunas terapéuticas para alergias alimentarias.
Docena expresó: “tomamos la alergia a la leche de vaca como nuestro “caballito de batallas”, dado que es la principal alergia alimentaria en nuestro país y en el mundo, principalmente en los primeros años de vida. Por otro lado, desarrollamos un modelo en ratones para esta patología y esto significó una herramienta fundamental que nos permitió evaluar la eficacia de las vacunas terapéuticas y preventivas para esta inmunopatología”.
“En este modelo experimental logramos inducir la producción de la inmunoglobulina IgE (característica de las alergias) específica de las proteínas de la leche, al igual que ocurre en pacientes alérgicos o atópicos. En ellos la IgE es la responsable de la activación celular por las proteínas alergénicas de la leche y la instauración de reacciones inflamatorias inmediatas que dan origen a los síntomas alérgicos. Por otro lado, las alergias dependientes de IgE son las que tienen más probabilidad de desarrollar síntomas graves, como las anafilaxias, por lo cual son el principal foco de estudio y desarrollo de vacunas”.
Hasta el momento el tratamiento más empleado en los pacientes alérgicos es la dieta de restricción para evitar la exposición al alergeno alimentario. Sin embargo, en muchos pacientes es algo difícil de realizar por su edad , la presencia de alergenos ocultos en ciertos productos alimenticios y no alimenticios y la posibilidad de una exposición accidental, ya sea por la falta de etiquetado de los alimentos, errores o deficiencias en las especificaciones en los mismos, etc. Estos factores han determinado que en numerosas situaciones se produzcan reacciones severas en pacientes con alergia alimentaria que requieren su hospitalización y en ocasiones ponen en riesgo su vida. Esto ha generado en este campo la necesidad de desarrollar vacunas o procedimientos que permitan prevenir la inducción de alergias dependientes de IgE o controlar las mismas. Aquí se ubican en un lugar preferencial las vacunas o inmunoterapias. Cabe aclarar que las mismas sólo han mostrado ser eficientes en las alergias dependientes de la IgE, mientras que para las no dependientes de IgE sólo se puede aplicar la dieta de restricción.
“Con respecto a las vacunas en alergia alimentaria desarrollamos y optimizamos diversos procedimientos que mostraron, en estudios pre-clínicos en ratones, ser seguros y eficaces para prevenir o revertir los mecanismos responsables de las reacciones alérgicas”. agregó el investigador de la UNLP.
En todos los casos los procedimientos desarrollados están dirigidos a corregir el defecto inmune que se observa en los pacientes con alergia, hipersensibilidad mediada por IgE inducida por la activación desregulada de mecanismos Th2-dependientes específicos o defectos en mecanismos de tolerancia inmune.
“Entre los mecanismos inducidos por las vacunas podemos mencionar la inducción o restauración de los mecanismos de tolerancia a través de la administración controlada por mucosas (oral, sublingual o intranasal) de los alergenos responsables de la alergia, o la inmunomodulación a través de la administración sistémica o mucosal de los alergenos o péptidos que contienen epitopes críticos junto a distintos adyuvantes, entre ellos nanopartículas. En todos los casos, el procedimiento mostró ser seguro y tolerado por los ratones, y permitió revertir la inflamación intestinal. Esto generó que los ratones tratados toleren el desafío oral con el alergeno sin la aparición de síntomas locales o sistémicos”, describió Docena.
Las mismas nanopartículas se emplearon en vacunas preventivas y terapéuticas para otras enfermedades no infecciosas como las tumorales. En un modelo pre-clínico de tumor de piel en ratones, la administración subcutánea de la vacuna promovió la generación de los mecanismos protectores frente a un proceso tumoral que previnieron la instauración de tumores cutáneos y metástasis de los mismos a pulmón e hígado. Estas mismas vacunas se están estudiando en protocolos de reversión de tumores ya establecidos. Se ha planteado aplicar esta estrategia para el control o prevención de cáncer de colon.
Las vacunas a lo largo de la historia
Si bien hasta el siglo XX el mayor foco de las vacunas ha sido la población pediátrica desde la perspectiva de la Salud Pública para la prevención de enfermedades infecciosas, el siglo XXI se destaca por el desarrollo de vacunas para adultos mayores, y su uso para la prevención y tratamiento de enfermedades no infecciosas, como las alergias, cáncer o Alzheimer.
Las vacunas están dirigidas a activar al sistema inmune en un contexto de seguridad para preparar al organismo para enfrentar una infección sin desarrollo de enfermedad o severidad, por esta razón se denominan vacunas preventivas. Por el contrario las vacunas que están dirigidas a corregir un defecto fisiológico, en general crónico, que produce una patología, se denominan vacunas terapéuticas. Actualmente, se encuentran en fase experimental numerosas vacunas dirigidas a reducir el riesgo de enfermedades no infecciosas ya que controlan factores asociados a las mismas (cáncer, enfermedad cardíaca, diabetes, etc).
Otros desarrollos del IIFP
En cuanto al desarrollo de vacunas preventivas para enfermedades infecciosas, se puede mencionar a ARGENVAC y ARGinVAC. Ambas son vacunas específicas de SARS-CoV-2, que como todos sabemos es el virus responsable de la reciente pandemia COVID-19 que se logró controlar gracias al desarrollo y empleo masivo de diferentes vacunas en todo el mundo. Ambas fueron desarrolladas por el grupo de trabajo del IIFP y son producto de colaboraciones con diferentes grupos de investigación de la UNLP y la UBA. Por un lado, la colaboración con el Dr Omar Azzaroni (INIFTA-UNLP/CONICET) que permitió emplear una nanopartícula autoensamblante biologicamente compatible como vehículo y adyuvante en la vacuna, y por el otro, la colaboración con los Dres Javier Santos, Alejandro Nadra y Cecilia D¨Alessio (UBA) que sintetizaron en forma recombinante el inmunógeno de la vacuna, RBD o dominio de la proteína Spike del SARS-CoV-2, responsable del ingreso del virus a la célula blanco para su replicación. La formulación de las nanopartículas y RBD permitió en primera instancia diseñar una vacuna sistémica (intraperitoneal e intramuscular) que mostró en ratones ser segura, inmunogénica y eficaz para proteger los animales del desafío intranasal con virus vivo SARS-CoV-2.
Esta vacuna se empleó además en esquemas heterólogos con otras vacunas ya aprobadas y disponibles para su empleo en la población, y como dosis de refuerzo, dada la situación epidemiológica y de vacunación en nuestro país y en el mundo. Finalmente, se ha estudiado las propiedades de las nanopartículas como vehículo para la administración de las vacunas por vías mucosales y evidenciamos que las mismas se comportan como un carrier adecuando cuando se las administra por las vías oral, sublingual e intranasal. Esto llevó a estudiar su seguridad, inmunogenicidad y eficacia como spray nasal o vacuna intranasal.
Una estrategia similar se aplicó para estudiar una vacuna intranasal empleando las nanopartículas e inmunógenos de la bacteria Brucella, responsable de la brucelosis, en colaboración con los Dres Pablo Baldi y Mariana Ferrero (IDEHU/UBA-CONICET). Si bien no se han realizado aún los estudios de desafío con la bacteria viva, hemos corroborado que la vacuna es segura e inmunogénica.
“Por lo tanto, el grupo ha diseñado y estudiado diferentes estrategias de inmunointervención a través de la optimización de vacunas preventivas y terapéuticas para enfermedades infecciosas y no infecciosas, pero quisiera resaltar el trabajo realizado durante la pandemia para el desarrollo de ARGENVAC, como un proyecto para desarrollo de una vacuna nacional para prevenir la COVID-19. Estos trabajos en colaboración nos han permitido además generar un consorcio público-privado con la empresa Gihon del Polo Industrial de Mar del Plata y la generación de una patente nacional y otra internacional para proteger el exhaustivo trabajo de caracterización de las nanopartículas para su empleo en vacunas para salud humana y animal”, concluyó Docena.
