Las vacunas nasales prometen detener el virus COVID-19 antes de que llegue a los pulmones: Un inmunólogo explica cómo funcionan

Las vacunas de ARNm de Pfizer-BioNTech y Moderna han desempeñado un papel importante en la prevención de muertes e infecciones graves por COVID-19. Pero los investigadores aún están en el proceso de desarrollar enfoques alternativos a las vacunas para mejorar su efectividad, incluida la forma en que se administran. El inmunólogo y microbiólogo Michael W. Russell de la Universidad de Buffalo explica cómo funcionan las vacunas nasales y dónde se encuentran en el proceso de desarrollo.

¿Cómo combate el sistema inmunitario a los patógenos?

El sistema inmunitario tiene dos componentes distintos: mucoso y circulatorio.

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El sistema inmunitario de las mucosas proporciona protección en las superficies mucosas del cuerpo. Estos incluyen la boca, los ojos, el oído medio, las mamas y otras glándulas, y los tractos gastrointestinal, respiratorio y urogenital. Los anticuerpos y una variedad de otras proteínas antimicrobianas en las secreciones pegajosas que cubren estas superficies, así como las células inmunitarias ubicadas en el revestimiento de estas superficies, atacan directamente a los patógenos invasores.

La parte circulatoria del sistema inmunitario genera anticuerpos y células inmunitarias que se envían a través del torrente sanguíneo a los tejidos y órganos internos. Estos anticuerpos circulantes no suelen llegar a las superficies mucosas en cantidades suficientemente grandes para ser efectivos. Por tanto, los compartimentos circulatorio y mucoso del sistema inmunitario están en gran parte separados e independientes.

¿Cuáles son los actores clave en la inmunidad de las mucosas?

Los componentes inmunológicos con los que las personas pueden estar más familiarizadas son las proteínas conocidas como anticuerpos o inmunoglobulinas. El sistema inmunitario genera anticuerpos en respuesta a agentes invasores que el cuerpo identifica como "ajenos", como virus y bacterias.

Los anticuerpos se unen a antígenos específicos: la parte o producto de un patógeno que induce una respuesta inmunitaria. La unión a los antígenos permite que los anticuerpos los inactiven, como lo hacen con las toxinas y los virus, o eliminen las bacterias con la ayuda de proteínas o células inmunitarias adicionales.

El sistema inmunitario de la mucosa genera una forma especializada de anticuerpo llamada IgA secretora o SIgA. Debido a que SIgA se encuentra en las secreciones mucosas, como la saliva, las lágrimas, las secreciones nasales e intestinales y la leche materna, es resistente a las enzimas digestivas que destruyen fácilmente otras formas de anticuerpos. También es superior a la mayoría de las inmunoglobulinas en la neutralización de virus y toxinas, y en la prevención de que las bacterias se adhieran a las células que recubren las superficies de los órganos y las invadan.

También hay muchos otros actores clave en el sistema inmunitario de la mucosa, incluidos diferentes tipos de proteínas antimicrobianas que matan a los patógenos, así como células inmunitarias que generan respuestas de anticuerpos.

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¿Cómo ingresa el virus COVID-19 al cuerpo?

Casi todas las enfermedades infecciosas en personas y otros animales se adquieren a través de las superficies mucosas, por ejemplo, al comer o beber, respirar o tener contacto sexual. Las principales excepciones incluyen infecciones por heridas o patógenos transmitidos por picaduras de insectos o garrapatas.

El virus que causa el COVID-19, SARS-CoV-2, ingresa al cuerpo a través de gotitas o aerosoles que entran en la nariz, la boca o los ojos. Puede causar una enfermedad grave si desciende profundamente en los pulmones y provoca una respuesta inmunitaria inflamatoria hiperactiva.

Esto significa que el primer contacto del virus con el sistema inmunitario probablemente sea a través de las superficies de la nariz, la boca y la garganta. Esto está respaldado por la presencia de anticuerpos SIgA contra el SARS-CoV-2 en las secreciones de las personas infectadas, incluida su saliva, fluido nasal y lágrimas. Estos lugares, especialmente las amígdalas, tienen áreas especializadas que desencadenan específicamente respuestas inmunitarias en las mucosas.

Algunas investigaciones sugieren que si estas respuestas de anticuerpos SIgA se forman como resultado de una vacunación o una infección previa, o si ocurren lo suficientemente rápido en respuesta a una nueva infección, podrían prevenir una enfermedad grave al confinar el virus en las vías respiratorias superiores hasta que se elimine.

¿Cómo funcionan las vacunas nasales?

Las vacunas se pueden administrar a través de las mucosas a través de la boca o la nariz. Esto induce una respuesta inmunitaria a través de áreas que estimulan el sistema inmunitario de la mucosa, lo que hace que las secreciones de la mucosa produzcan anticuerpos SIgA.

Hay varias vacunas mucosas existentes, la mayoría de ellas por vía oral. Actualmente, solo una, la vacuna contra la gripe, se administra por vía nasal.

En el caso de las vacunas nasales, los antígenos virales destinados a estimular el sistema inmunitario serían absorbidos por células inmunitarias dentro del revestimiento de la nariz o las amígdalas. Si bien los mecanismos exactos por los cuales las vacunas nasales funcionan en las personas no se han estudiado a fondo, los investigadores creen que funcionan de manera análoga a las vacunas mucosas orales. Los antígenos de la vacuna inducen a las células B en las mucosas a madurar hasta convertirse en células plasmáticas que secretan una forma de IgA. Esa IgA luego se transporta a las secreciones mucosas de todo el cuerpo, donde se convierte en SIgA.

Si los anticuerpos SIgA en la nariz, la boca o la garganta se dirigen al SARS-CoV-2, podrían neutralizar el virus antes de que pueda caer a los pulmones y establecer una infección.

¿Qué ventaja tienen las vacunas mucosas frente al COVID-19?

Creo que podría decirse que la mejor manera de proteger a una persona contra el COVID-19 es bloquear el virus en su punto de entrada, o al menos confinarlo en el tracto respiratorio superior, donde podría causar un daño relativamente pequeño.

Romper las cadenas de transmisión viral es crucial para controlar las epidemias. Los investigadores saben que el COVID-19 se propaga durante la respiración y el habla normales, y se exacerba al estornudar, toser, gritar, cantar y otras formas de esfuerzo. Debido a que estas emisiones se originan principalmente en la saliva y las secreciones nasales, donde la forma predominante de anticuerpo presente es SIgA, es lógico que las secreciones con un nivel suficientemente alto de anticuerpos SIgA contra el virus puedan neutralizar y, por lo tanto, disminuir su transmisibilidad.

Sin embargo, las vacunas existentes no inducen respuestas de anticuerpos SIgA. Las vacunas inyectadas inducen principalmente anticuerpos IgG circulantes, que son eficaces para prevenir enfermedades graves en los pulmones. Las vacunas nasales inducen específicamente anticuerpos SIgA en las secreciones nasales y salivales, donde el virus se adquiere inicialmente, y pueden prevenir la transmisión de manera más eficaz.

Las vacunas nasales pueden ser un complemento útil de las vacunas inyectadas en los puntos críticos de infección. Dado que no requieren agujas, también podrían ayudar a superar las dudas sobre las vacunas debido al miedo a las inyecciones.

¿Qué tan cerca están los investigadores de crear una vacuna nasal contra el COVID-19?

Ha habido más de 100 vacunas orales o nasales contra el COVID-19 en desarrollo en todo el mundo.

La mayoría de estos han sido o están siendo probados actualmente en modelos animales. Muchos han informado sobre la inducción exitosa de anticuerpos protectores en la sangre y las secreciones, y han prevenido infecciones en estos animales. Sin embargo, pocos han sido probados con éxito en personas. Muchos han sido abandonados sin informar completamente los detalles del estudio.

Según la Organización Mundial de la Salud, 14 vacunas nasales contra el COVID-19 se encuentran en ensayos clínicos a fines de 2022. Informes de China e India indican que se han aprobado vacunas nasales o inhaladas en estos países. Pero hay poca información disponible públicamente sobre los resultados de los estudios que respaldan la aprobación de estas vacunas.

Artículo original publicado en The Conversation