Las vacunas contra la COVID-19 deberían funcionar frente a las nuevas variantes del virus

Más de un año después de la pandemia de COVID-19, las autoridades de la salud pública están lidiando con una amenaza emergente: nuevas variantes del virus SARS-CoV-2. Los investigadores de todo el mundo han identificado recientemente tres variantes notables: B.1.1.7, descubierta por primera vez en el Reino Unido en diciembre; 501Y.V2, descubierta en Sudáfrica en diciembre y P1, identificada en Brasil el 13 de enero.

No hay evidencia de que ninguna de estas variantes sea más mortal que las versiones anteriores del virus. Sin embargo, algunas pueden ser más transmisibles debido a mutaciones que alteran la proteína de pico del coronavirus, la parte del virus que se adhiere a las células humanas y la parte a la que atacan las vacunas. Si no se controlan, estas variantes podrían extenderse más rápido y causar aún más muertes y miseria.

Sin embargo, a medida que aumenta la distribución de la vacuna en todo el mundo, los investigadores están viendo señales tempranas de que las vacunas existentes deberían funcionar con el sistema inmunológico multifacético del cuerpo para ofrecer algún nivel de protección contra las versiones mutadas del virus.

"Las variantes tienen cambios en la proteína de pico [del virus], pero no lo suficiente como para que la vacuna no sea protectora", dijo Arnold Monto, presidente en funciones del Comité Asesor de Vacunas y Productos Biológicos Relacionados de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU , el 11 de enero en una entrevista con la revista médica JAMA. "Parece que [las vacunas existentes] deberían funcionar y lo sabremos definitivamente en las próximas dos semanas".

Para ralentizar la evolución del virus a nuevas variantes, los expertos dicen que es fundamental hacer las mismas cosas que sabemos para prevenir la propagación del virus: usar barbijos o cubre nariz y bocas, lavarse las manos, mantenerse socialmente distanciado y vacunarse lo antes posible.

"Todavía no hemos visto ninguna evidencia de que las nuevas variantes no serán cubiertas por la vacuna y, de hecho, la forma en que se detienen las nuevas variantes es mediante la contención del virus", dice Philip Dormitzer, director científico de vacunas virales en la división de investigación de vacunas de Pfizer. "Mientras menos replicación del virus haya en el mundo, menos variantes se generarán".

Si surgiera una variante resistente a la vacuna del SARS-CoV-2, las vacunas actuales podrían modificarse para abordar cualquier nueva mutación, agrega Dormitzer.

Una respuesta inmune diversa al COVID-19

Nuestros cuerpos generan un amplio espectro de anticuerpos en respuesta a una determinada vacuna o infección natural. En el caso del COVID-19, estos anticuerpos se dirigen a múltiples partes de la proteína de pico del SARS-CoV-2, no solo a una sola región que podría cambiar en una variante mutada del virus. En principio, esta diversidad de anticuerpos dificulta que una mutación viral haga que una vacuna sea ineficaz.

"Si hay una mutación que destruye una de las regiones de unión del anticuerpo, en ese escenario disminuirá la actividad de unión de ese anticuerpo específico, pero hay muchos, muchos otros anticuerpos que no se unen a ese punto", dice Pei-Yong Shi, virólogo y microbiólogo de la rama médica de la Universidad de Texas en Galveston.

Además de los anticuerpos, las vacunas también activan las células T, las células inmunes que juegan un papel importante en la respuesta temprana del cuerpo al SARS-CoV-2, dice Dormitzer. Los datos de los ensayos de vacunas sugieren que estas células inmunitarias podrían comenzar a proteger el cuerpo antes de que se produzcan grandes cantidades de anticuerpos.

En los ensayos de fase tres de Pfizer, por ejemplo, los pacientes que recibieron la primera de las dos dosis de la vacuna comenzaron a mostrar signos de protección después de 10 a 14 días, aunque los ensayos de fase uno de la vacuna muestran que muchos pacientes no necesariamente tienen niveles altos de anticuerpos en su sangre en ese momento.

“O solo se necesita una pequeña cantidad de anticuerpos neutralizantes para protegerse contra este virus, o algo más protege que no es [un] anticuerpo neutralizante”, dice Dormitzer, refiriéndose al posible papel de las células T para detener el virus.

A la luz de nuestra compleja respuesta inmune al SARS-CoV-2, Dormitzer dice que incluso si los anticuerpos estimulados por la vacuna no se unen tan bien a las variantes actuales o futuras, es posible que esas vacunas aún puedan conferir protección.

Este tipo de protección parcial ya se observa en las vacunas contra la influenza estacional de algunos años, dice Helen Chu, inmunóloga de la Universidad de Washington en Seattle. "Incluso si está infectado con una cepa que no coincide exactamente con lo que contiene la vacuna, todavía está protegido hasta cierto punto", dice. “Y estas vacunas contra la [COVID-19] son mucho, mucho mejores que las vacunas contra la gripe. La eficacia del 95 por ciento es mucho mejor que el 50 al 60 por ciento que vemos con la gripe".

Chu, que estudia las respuestas inmunitarias de los pacientes a los virus respiratorios, ha estado monitoreando el COVID-19 desde el principio. En febrero pasado, ayudó a extraer la sangre del primer paciente confirmado de COVID-19 en los EE. UU. Nada sobre la llegada de variantes la sorprende, o reduce su confianza en la amplia eficacia de las vacunas actuales.

“Tengo mi vacuna y sé que básicamente todos los científicos y médicos con los que trabajo se están vacunando”, dice. "Definitivamente no me detendría por el hecho de que están surgiendo nuevas variantes".

Controlar las mutaciones

Durante meses, los investigadores han estado examinando versiones mutadas de SARS-CoV-2 en el laboratorio con el objetivo de ver qué mutaciones presentan el mayor riesgo de aumentar la transmisibilidad del virus o su capacidad para evadir el sistema inmunológico.

Los estudios se centran en las mutaciones clave dentro de las tres principales variantes emergentes. Cada uno contiene su propia serie de mutaciones, pero algunas mutaciones aparecieron independientemente en las tres variantes, lo que implica que esas mutaciones particulares ayudan a que el virus se propague.

Una de las mutaciones es N501Y, que cambia un aminoácido dentro del dominio de unión al receptor de la proteína pico del SARS-CoV-2, que es la porción de la proteína que se adhiere directamente al exterior de algunas células humanas. Las investigaciones anteriores demostraron que esta mutación podría permitir que el virus sea más efectivo a los receptores ACE2 en las células humanas, haciéndolo más transmisible en humanos y en otros animales. En septiembre, un estudio publicado en Science descubrió que la mutación hizo que el SARS-CoV-2 fuera más infeccioso en ratones de laboratorio.

Pero esta mutación, por sí sola, no parece hacer que el virus sea resistente a las vacunas actuales. El laboratorio de Shi, en asociación con los investigadores de Pfizer, incluido Dormitzer, utilizó una técnica genética para hacer dos versiones de laboratorio de SARS-CoV-2 que eran idénticas excepto por la presencia o ausencia de la mutación N501Y.

En un estudio preliminar publicado el 7 de enero en el servidor bioRxiv, el equipo de Shi y Dormitzer analizaron cómo los anticuerpos de 20 participantes del ensayo de la vacuna Pfizer-BioNTech respondieron a los dos tipos de virus. Los anticuerpos se unieron tan bien a la variante N501Y del virus como al que carece de la mutación. “Estamos muy contentos de ver que los resultados no comprometen la vacuna”, dice Shi.

Aun así, Shi reconoce fácilmente una limitación clave del estudio: las nuevas variantes no solo tienen mutaciones únicas. Por ejemplo, la variante B.1.1.7 tiene ocho mutaciones diferentes que afectan su proteína de pico. En las próximas dos o tres semanas, dice Shi, su laboratorio analizará diferentes combinaciones de mutaciones para probar más la vacuna Pfizer-BioNTech.

La variante 501Y.V2 tiene otra mutación preocupante: E484K, que también afecta al dominio de unión al receptor de la proteína de pico. En una preimpresión del 4 de enero publicado en bioRxiv, los investigadores del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson de Seattle descubrieron que esta mutación juega un papel enorme en la forma en que los anticuerpos se unen a la proteína de pico del virus.

Cuando se seleccionaron virus de modelo de laboratorio con E484K y mutaciones similares contra anticuerpos de pacientes con COVID-19 recuperados, los anticuerpos de algunos pacientes fueron notablemente menos efectivos para unirse al virus con la mutación. Pero lo que es más importante, las vacunas actualmente autorizadas crean fuertes respuestas inmunitarias y en la actualidad, no hay evidencia de que las variantes con la mutación E484K resistan completamente la inmunidad inducida por la vacuna.

En una serie de publicaciones en Twitter, Jesse Bloom, el autor principal de la preimpresión, dejó en claro que la protección reducida es un mundo aparte de la protección cero. “¿Deberíamos preocuparnos por E484K y otras mutaciones? ¡Sí! Es por eso que muchos de nosotros estamos trabajando duro para estudiarlo. Pero debemos mantener la perspectiva”, escribió. "La neutralización reducida no significa que no haya inmunidad y será necesario un estudio cuidadoso para determinar las implicaciones para la protección en humanos".

¿Qué pasa si es necesario modificar las vacunas?

Los fabricantes de vacunas están sentando las bases para responder rápidamente si una variante futura del SARS-CoV-2 no responde a las vacunas existentes. Dormitzer, el investigador de Pfizer, dice que cualquier cambio en las vacunas tendría que seguir las sólidas observaciones clínicas de que una nueva variante se está propagando entre las personas que ya están inmunizadas contra el COVID-19.

Uno de los beneficios de las vacunas Pfizer-BioNTech y Moderna es que se pueden actualizar rápidamente. Pero Dormitzer advierte que la investigación de laboratorio y la fabricación son solo dos pasos en el largo y complicado viaje de una vacuna hasta el brazo de alguien. Si una vacuna se actualiza, los reguladores gubernamentales deberían verificar si aún es segura y efectiva. Los investigadores dicen que las políticas que rigen las actualizaciones periódicas de la vacuna contra la gripe estacional podrían proporcionar un buen marco.

"Todo el mundo quiere tomar la gripe como modelo y estoy absolutamente de acuerdo, la gripe es nuestro modelo", dice Dormitzer. Pero "tenemos que averiguar cómo adaptamos las vías reguladoras, las reglas generales, que se utilizan para la gripe para este nuevo virus".

Fundamentalmente, los investigadores necesitan saber cuándo surgen nuevas variantes. Los tres expertos entrevistados por National Geographic instaron a los gobiernos de todo el mundo a aumentar enormemente la secuenciación genómica del SARS-CoV-2 y a compartir los datos resultantes.

“Realmente necesitamos monitorear muy de cerca las secuencias de los virus en los pacientes”, dice Shi. “Estos son los ojos y los oídos de nuestra salud pública”.