Tercer Milenio
En colaboración con ITA
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Un investigador zaragozano abre la puerta a una vacunación más segura y efectiva contra la tosferina
Jesús Arenas, profesor de la Universidad de Zaragoza e investigador del IA2, descubre cómo eliminar mediante ingeniería genética la toxicidad de la vacuna más efectiva contra la enfermedad.
Jesús Arenas, profesor de la Universidad de Zaragoza e investigador del IA2, ha liderado el grupo que ha descubierto cómo eliminar mediante ingeniería genética la toxicidad de una vacuna más efectiva contra la tosferina, una enfermedad respiratoria infecciosa altamente contagiosa que en bebés puede llegar a causar la muerte.
A pesar de que se cuenta con una vacuna acelular contra esta enfermedad, causada por la bacteria Bordetella pertussis, la incidencia ha seguido creciendo en los países industrializados en las últimas dos décadas debido a la pérdida de efectividad del antídoto.
De hecho, en 2018 se detectaron 151.000 casos a nivel mundial y en España, desde el 2015 el número de casos oscila entre los 8.300 y 4.000 por año, informa la Universidad de Zaragoza en una nota de prensa.
Este investigador, miembro del IUI Mixto Agroalimentario de Aragón (IA2, UZ-CITA), acaba de descubrir cómo eliminar mediante ingeniería genética la toxicidad de otra vacuna (vacuna celular), más efectiva pero que se había dejado de utilizar por generar "efectos adversos".
Dos tipos de vacunas y una enfermedad que resurge
En los años 50 del siglo pasado se desarrolló una vacuna basada en células enteras, denominada vacuna celular, que resultó ser muy efectiva y redujo drásticamente el número de casos de esta enfermedad, entonces una de las más comunes en el mundo y que afectaba principalmente a bebés y niños ya que el 50 % la desarrollaba.
Sin embargo, su administración generó ciertos efectos tóxicos que no están permitidos por la regulación de los países industrializados, por lo que la vacuna celular fue reemplazada por una vacuna acelular basada en antígenos, que ha mostrado ser segura y a priori efectiva.
A pesar del uso de esta vacuna, en las últimas dos décadas la enfermedad ha resurgido particularmente en los países industrializados donde se utiliza la vacuna acelular, con un aumento progresivo en la incidencia, hospitalizaciones y mortalidad, se estima que debido a que la bacteria ha evolucionado y se ha adaptado a la respuesta inmunológica inducida por la vacuna.
En la actualidad existe una demanda para crear una vacuna más efectiva mediante la generación de una nueva vacuna celular que carezca de toxicidad, efecto que está principalmente determinado por el lipopolisacárido (endotoxina), una estructura esencial para la supervivencia de la bacteria.
Desde hace más de 15 años diversos grupos de investigación han intentado modificar el lipopolisacárido sin éxito ya que la bacteria no acepta fácilmente modificaciones en esta estructura, lo que sí ha logrado el grupo de investigación de Jesús Arenas lo ha logrado.
La metodología, patentada a nivel internacional y publicada en un artículo en la revista científica 'Vaccines', podría ser útil para generar vacunas contra otros patógenos de humanos y de animales que resulten más económicas, efectivas y seguras.
Para este hallazgo, el equipo de Jesús Arenas ha utilizado técnicas de ingeniería genética mediante el reemplazo de algunas enzimas de la ruta de síntesis del lipopolisacárido de otras bacterias y la mutación de los genes que codifican dichas enzimas en pertussis, explica el investigador, quien ha reconocido que “se realizaron muchas mutaciones pero ninguna resultaba efectiva o la bacteria no sobrevivía”.
Sin embargo, mediante cambios muy sutiles, los investigadores han conseguido generar dos cepas mutantes que están libres de endotoxicidad. Los ensayos de toxicidad se han realizado en líneas celulares humanas y en animales de experimentación y en una de ellas el lipopolisacárido resultó carecer de toxicidad en todos los experimentos.
En la actualidad se están llevando a cabo estudios en Estados Unidos para evaluar si la vacuna es igual de efectiva que la anterior y los primeros resultados "han sido muy prometedores", según la Universidad de Zaragoza.
La investigación ha sido realizada en colaboración con investigadores de la Universidad de Utrecht, el Instituto Translacional de Vacunas Holandés (IntraVac) y la Universidad de Viena.
