Por Nidhi Parekh , El microscopio compartido

Siga leyendo para conocer los orígenes de la vacuna Oxford, cómo funciona y por qué se espera que sea tan prometedora en los esfuerzos globales para poner fin a la pandemia de COVID-19.

Vea otras publicaciones en nuestra serie de vacunas COVID-19:
[ Moderna | Oxford / AstraZeneca | Pfizer / BioNTech | Johnson & Johnson | Novavax | Sinovac ]

Tabla de contenido:

¿Cómo funciona el proceso de desarrollo de vacunas?

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Antes de que una vacuna pueda lanzarse al mercado comercial, debe someterse a pruebas rigurosas en ensayos clínicos. El propósito del proceso de ensayos clínicos es garantizar que la vacuna COVID-19 sea segura y eficaz. El proceso de desarrollo de la vacuna COVID-19 normalmente tardaría años en completarse. Sin embargo, debido a la urgente necesidad de vacunas COVID-19 en todo el mundo, existe un esfuerzo internacional para acelerar el desarrollo de vacunas y, al mismo tiempo, garantizar la seguridad y eficacia en la mayor medida posible.

Cronograma de desarrollo de vacunas, desde la investigación de laboratorio preclínica hasta los ensayos clínicos con seres humanos . Ilustración de The Shared Microscope .

Mejor juntos: la Universidad de Oxford y AstraZeneca se unen para acelerar el desarrollo de la vacuna COVID-19

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Apenas unas semanas después de que se detectara el virus SARS-CoV-2 en Wuhan, China, en diciembre de 2019, un equipo de científicos de Oxford dirigido por la Dra. Sarah Gilbert se puso a trabajar en el diseño de una vacuna. El 10 de enero de 2020 , pocas semanas después de que se detectara el virus SARS-CoV-2 en Wuhan, un equipo de investigadores comenzó sus esfuerzos para desarrollar una vacuna. Desde entonces, el equipo de Oxford ha identificado una vacuna candidata y ha completado los ensayos de fase I. Con la ayuda de AstraZeneca, la vacuna ha entrado en ensayos de fase II / III en países como Brasil y Sudáfrica.. AstraZeneca se ha asociado con el equipo de la Universidad de Oxford para acelerar el desarrollo y la producción de vacunas a gran escala. Recuerde, para que una vacuna se desarrolle y se lance al público para su uso, debe superar todos los obstáculos necesarios. Esto es para garantizar la seguridad y eficacia de la vacuna para su uso en grandes cantidades.

Puede leer sobre cómo es participar en los ensayos clínicos de la vacuna Oxford / AstraZeneca aquí .

¿Cómo funciona la vacuna de la Universidad de Oxford / AstraZeneca?

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¿Tiene curiosidad por saber cómo funcionan las vacunas en general? Echa un vistazo a esta publicación de The Shared Microscope en Instagram. 

La vacuna Oxford / AstraZeneca utiliza un vector viral que no se replica para introducir información vital sobre un patógeno en el cuerpo del huésped. Pero, ¿qué información estamos introduciendo y qué es incluso un vector viral? Este es un tema desconcertantemente complejo y para ayudarlo a comprender, hemos simplificado cada parte a continuación. 

Entrenando nuestro sistema inmunológico para derrotar a COVID-19

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Como la mayoría de las vacunas que se fabrican contra el nuevo coronavirus, la vacuna de la Universidad de Oxford también explota la proteína de pico del virus SARS-CoV-2. La proteína de pico, como se discutió en nuestra publicación anterior, juega un papel muy importante en el proceso de infección. Sin la proteína de pico, el virus SARS-CoV-2 no puede ingresar a la célula huésped, donde generalmente hace más copias de sí mismo. En otras palabras, la proteína de pico es importante para la capacidad del virus de facilitar una infección por COVID-19. Neutralizar el efecto de la proteína de pico, por lo tanto, neutraliza la capacidad del nuevo coronavirus para causar infección. Las proteínas de pico del SARS-CoV-2 son, por tanto, un objetivo terapéutico muy importante y potente. La vacuna Oxford / AstraZeneca entrena a nuestros cuerpos para defenderse del virus SARS-CoV-2 y prevenir la infección por COVID-19.

La vacuna Oxford / AstraZeneca entrena a nuestros cuerpos para defenderse contra el virus SARS-CoV-2 y prevenir la infección por COVID-19. – @TheSharedScope # covid19 #scicomm #sciencetwitterPío

¿Qué es un vector viral?

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En biología, un vector viral es una herramienta que utilizan los científicos para introducir material genético en las células.

Los vectores virales proporcionan un medio conveniente para administrar antígenos al cuerpo para ayudarnos a desarrollar inmunidad frente a ellos. Los antígenos utilizados en las vacunas de vectores virales son formas debilitadas de bacterias o virus. Una vez que el vector introduce al cuerpo a un antígeno, nuestro cuerpo desarrolla inmunidad al antígeno.

Un vector viral puede ser la base de una vacuna para desarrollar inmunidad a un virus; de hecho, es el concepto que impulsa la vacuna COVID-19 de Oxford / AstraZeneca. Usado de esta manera, un vector viral puede ser una versión modificada de un virus que no solo es incapaz de causar una enfermedad, sino que, cuando se introduce en el cuerpo, puede ayudarnos a desarrollar inmunidad al virus.

Una analogía que se puede utilizar para explicar los vectores virales es la de “cortar y pegar”. Todos estamos familiarizados con “cortar y pegar”: uno puede cortar imágenes de una revista y pegarlas para producir arte de decoupage, o podemos cortar y pegar texto cuando estamos trabajando en nuestras computadoras.

Podemos pensar en los vectores virales como formados mediante la eliminación selectiva de ciertos genes que realizan funciones cruciales diferentes, haciendo varias copias de estos genes funcionalmente relevantes y agregándolos a otros genes que agregan nuevas funciones. De esta forma, los vectores virales se pueden utilizar para cambiar el funcionamiento de un virus, por ejemplo, para hacer que un virus sea menos infeccioso. En biología, este corte y pegado se llama recombinación. Las diferentes partes de los virus se combinan juntas de nuevas formas para crear lo que se llama un virus “recombinante”.

Los vectores virales, como los que se utilizan en la vacuna Oxford / Astrazeneca # COVID19, se crean mediante cortar y pegar, o lo que los científicos llaman recombinación. @TheSharedScope #biología #scicomm # sarscov2 #vacuna.Pío

cómo funciona la vacuna covid19 oxford / astrazeneca
El enfoque de cortar-copiar-pegar para el desarrollo de vacunas utilizando un vector viral. Ilustración del microscopio compartido .

La vacuna Oxford / AstraZeneca para COVID-19 utiliza un enfoque de “cortar, copiar, pegar”. Ilustración de The Shared Microscope .

Simplemente tome un virus, saque las partes que causan la infección, agregue partes de otro virus que no causen la infección (pero que lo ayuden a desarrollar inmunidad a ese otro virus) y listo , tiene un vector viral que tiene algunas propiedades de ambos virus, pero no es ninguno de esos virus. Y para reiterar, no puede causar enfermedad.

Pegar virus para fabricar vacunas

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Como comentamos en la sección anterior, cortar y pegar diferentes virus se denomina recombinación. La vacuna Oxford / AstraZeneca COVID-19 es una vacuna de virus recombinante hecha de dos virus diferentes. Uno de los virus es el SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19. El otro virus de la vacuna recombinante es un adenovirus de chimpancé llamado ChAdOx1. No se preocupe si no sabe nada sobre ChAdOx1; lo discutiremos más en esta sección.

Normalmente, los virus son infecciosos y el nuevo coronavirus no es una excepción. Pero con la recombinación, los virus infecciosos se pueden cortar y pegar para que ya no sean infecciosos: el material genético que es responsable de la naturaleza infecciosa del virus simplemente se corta. La recombinación permite a los científicos crear un virus no infeccioso con las características que desean de cortar y pegar diferentes virus juntos, como se ha hecho con la vacuna Oxford / AstraZeneca.

En la vacuna viral recombinante desarrollada por Oxford y AstraZeneca, las partes relevantes de los dos virus se pegan juntas. Esta recombinación es pionera en la carrera para desarrollar una vacuna COVID-19. 

En la vacuna desarrollada por Oxford y AstraZeneca, las partes relevantes de los dos virus se pegan juntas. La vacuna es pionera en la carrera para poner fin a la pandemia de COVID-19. – @TheSharedScope # COVID19 #oxford #astrazenecaPío

Los adenovirus se utilizan comúnmente en vectores virales

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Un tipo de virus que se utiliza a menudo como base para vectores virales son los adenovirus . Los adenovirus comúnmente infectan a las personas y causan síntomas leves similares a los de un resfriado o una gripe. Este tipo de virus también es la base del vector viral utilizado en la vacuna Oxford COVID-19.

Aunque existen varios tipos de adenovirus, la vacuna de la Universidad de Oxford utiliza el adenovirus de chimpancé (ChAdOx1) como base. Luego, en este virus, se agrega el material genético que codifica la proteína de pico SARS-CoV-2. El resultado es un virus que no es infeccioso, pero que puede hacer que el cuerpo desarrolle inmunidad a la proteína de pico y ayudar a evitar que el virus SARS-CoV-2 ingrese e infecte las células.

La vacuna COVID-19 de Oxford / AstraZeneca usa un adenovirus de chimpancé llamado ChAdOx1

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La base de la vacuna COVID-19 de Oxford / AstraZeneca es un adenovirus de chimpancé llamado ChAdOx1. ¿Por qué los investigadores de Oxford eligieron un adenovirus de chimpancé? La razón de esto es simple. Los adenovirus humanos causan el resfriado común. Estos son virus a los que la mayoría de nosotros tendremos cierta inmunidad, ya que la mayoría de nosotros nos infectamos casi todos los años. Entonces, si usáramos un adenovirus humano como vector viral, nuestro sistema inmunológico destruiría el adenovirus humano tan pronto como lo detecte nuestro cuerpo. Por lo tanto, el vector no funcionaría tan eficazmente (si es que lo hace), ya que se destruiría antes de que pudiera proporcionar al cuerpo anfitrión (el humano) instrucciones sobre cómo combatir el nuevo coronavirus, que causa el COVID-19.

Dado que los seres humanos no están expuestos al adenovirus de chimpancé (ChAdOx1) con mucha frecuencia, su introducción provocaría una respuesta inmunitaria en nuestras células. Dentro de este vector ChAdOx1 se encuentra la información genética de solo la proteína de pico SARS-CoV-2, cortada y pegada. La introducción de ChAdOx1 provocaría una respuesta inmune en nuestras células. Para asegurar que el ChAdOx1 no pueda apoderarse de nuestro sistema y hacer miles de copias de sí mismo, es importante que los genes vitales para su replicación sean “cortados” – eliminados. Lo que sucede aquí, por tanto, es que el virus entrará en la célula humana (singular) y la infectará, pero la enfermedad ya no podrá propagarse. Cada vector viral introducido en el cuerpo solo puede infectar una célula, en lugar de infectar una célula y replicarse para infectar más. 

Con este vector ChAdOx1 (con el código de proteína de pico cortado y pegado adentro), simplemente sería el caso de que nuestros cuerpos reconocieran el adenovirus del chimpancé como extraño, y luego se movieran para destruirlo y, en el proceso, tomar conciencia de la estructura de la proteína pico del SARS-CoV-2. Como se explicó en nuestra publicación anterior, esto es importante porque nuestro cuerpo puede aprender a identificar estas proteínas de pico y luego producir anticuerpos contra ellas. Esto tiene el efecto de neutralizar el SARS-CoV-2, porque evita que el virus infecte las células y cause COVID-19. Las proteínas de pico del SARS-CoV-2 son un objetivo terapéutico muy potente y se están explotando en la producción de varias vacunas contra COVID-19.

En escenarios normales de infección, todos los genes esenciales para la replicación del virus están intactos, es decir, no se eliminan del virus. En este caso, los virus pueden infectar la célula, hacerse cargo de su maquinaria y replicarse por docenas. Estos luego se propagarían a otras células del cuerpo y también las infectarían. Es cuando los virus se replican e infectan a otras células, cuando se dice que la enfermedad se ha manifestado. Por tanto, se infectarán cada vez más células. Por tanto, una buena estrategia es prevenirlo, eliminando los genes vitales para la replicación del virus vector.

Entonces, ¿qué es la vacuna ChAdOx1-nCov19?

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La vacuna ChAdOx1-nCov19, desarrollada por Oxford / AstraZeneca, es en esencia una versión cortada y pegada tanto del adenovirus de chimpancé (ChAdOx1) como del virus SARS-CoV-2. Esta vacuna utiliza el ChAdOx1 como vector viral y, insertado en él, se encuentra la información genética de la proteína de pico del virus SARS-CoV-2. Para reiterar, el ChAdOx1 no puede replicarse, ya que se han eliminado algunos genes esenciales para la replicación. Básicamente, la vacuna Oxford / AstraZeneca parece un virus ChAdOx1 por fuera, pero su contenido es el de la proteína de pico SARS-CoV-2. 

¿Se pregunta cómo funcionan las vacunas candidatas # COVID19? La #vacuna Oxford / AstraZeneca nos ayuda a desarrollar inmunidad contra una parte crucial del SARS-CoV-2: la proteína de pico. $ AZN @TheSharedScope #scicommPío

La información genética para codificar la proteína de pico se agrega al vector ChAdOx1. El vector viral (ChAdOx1) actúa como una cápsula dentro de la cual lleva su posesión más preciada: información genética para producir la proteína de pico SARS-CoV-2. El vector no replicante infectará una sola célula humana, donde produce el antígeno que queremos, la proteína pico SARS-CoV-2, para provocar una respuesta inmune. 

Por tanto, cada vector viral que se introduce en el organismo solo puede infectar UNA célula. La infección por vector de adenovirus no puede extenderse a todas las células de nuestro cuerpo porque no puede replicarse. Por lo tanto, no nos infectamos con el virus recombinante y nuestro cuerpo, en teoría, aprende a defenderse de ambos virus: el SARS-CoV-2, que causa el COVID-19 y el ChAdOx1. De esa manera, se cree, nuestros cuerpos aprenden a resistir la infección por COVID-19.

Nuestro cuerpo aprende a defenderse de ambos virus, el SARS-CoV-2 que causa el # COVID19, así como el ChAdOx1, incluidos en la vacuna de virus recombinante desarrollada por Oxford y AstraZeneca. @TheSharedScopePío

¿Cuáles son las ventajas de una vacuna de vector viral?

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Un vector viral tiene una serie de características que son particularmente atractivas para el uso de vacunas. Estas ventajas de las vacunas de vectores virales incluyen, pero no se limitan a:

  • La capacidad de cultivar / producir la vacuna en un laboratorio.
  • La incapacidad de la vacuna para integrarse en los genes del huésped.
  • Su estabilidad 
  • Rápido de preparar en comparación con las vacunas convencionales (que pueden tardar en promedio entre 5 y 10 años), ya que se basa en parte del virus en lugar de en todo el virus (más sobre esto en nuestra publicación anterior ) 
  • La capacidad de fabricarlos a gran escala en condiciones muy controladas.
  • Su incapacidad para replicarse y diseminarse por el cuerpo, lo que significa que también se pueden usar en personas inmunodeprimidas.
  • Su capacidad para producir una respuesta inmune muy fuerte, lo que significa que es posible que no se requiera otra dosis de “refuerzo”
  • Inducción de respuestas inmunitarias tanto humorales como mediadas por células

¿Qué evidencia existe para respaldar la vacuna ChAdOx1-nCov19?

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El Grupo Oxford ha utilizado anteriormente el vector viral ChAdOx1 para protegerse contra otro coronavirus: el síndrome respiratorio de Oriente Medio o MERS. El SARS-CoV-2 tiene similitudes estructurales con el MERS. Un tipo similar de proteína de pico se encuentra en el coronavirus MERS (MERS-CoV), al igual que en el SARS-CoV-2.

El MERS-CoV era inicialmente un virus que causaba síntomas similares al resfriado en los camellos, pero saltó especies y, debido a la similitud del sitio de entrada de las células en los camellos y los humanos, el MERS-CoV comenzó a infectar a los humanos. 

El gen que codifica la proteína de pico en MERS-CoV se colocó luego en el vector ChAdOx1 y comenzaron las pruebas en Oxford. Se realizaron ensayos preclínicos en modelos animales y también se realizaron ensayos clínicos de fase 1. Los resultados de los estudios en animales se han publicado recientemente . Los resultados de los ensayos clínicos de fase 1 en humanos también se publicaron ayer . 

Los resultados de los estudios de Oxford mostraron que los anticuerpos contra la proteína de pico MERS-CoV eran más altos en sujetos inyectados con la vacuna ChAdOx1-MERS incluso un año después de haber sido vacunados. La respuesta inmune mostró que la vacuna protegió a los individuos y modelos animales de la enfermedad utilizando una respuesta tanto celular como humoral (es decir, los resultados mostraron un aumento en las células T y anticuerpos neutralizantes ). Para obtener más información sobre los anticuerpos, consulte nuestra publicación anterior . Con base en esta investigación previa realizada con MERS-CoV, fue posible discernir rápidamente qué dosis usar para los ensayos clínicos de SARS-CoV-2. 

Ensayos clínicos para la vacuna Oxford / AstraZeneca

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La vacuna COVID-19 de Oxford / AstraZeneca tardó solo unos meses en pasar de los ensayos preclínicos en el laboratorio el 10 de enero de 2020 a los ensayos clínicos en humanos el 23 de abril de 2020.

Solo tomó unos meses para que la vacuna Oxford / AstraZeneca # COVID19 # pasara del laboratorio a los ensayos clínicos. – @TheSharedScope #scicomm #sciart #sciencetwitterPío

Para la vacuna ChAdOx1-nCov19, se llevaron a cabo estudios preclínicos en ratones. La vacuna tiene el “nCoV19” ya que la investigación comenzó antes de que el nuevo coronavirus se llamara oficialmente SARS-CoV-2. En el estudio, los ratones se inmunizaron con la vacuna ChAdOx1-nCov19. Los resultados mostraron que se produjeron anticuerpos neutralizantes en los ratones, protegiéndolos de la infección cuando se exponen al virus SARS-CoV-2. 

Los ensayos de fase I de la vacuna ChAdOx1-nCov19 comenzaron el 23 de abril de 2020. Se vacunaron 561 individuos jóvenes y sanos con la vacuna ChAdOx1-nCov19, de los cuales 10 se vacunaron con 2 dosis de la vacuna ChAdOx1-nCov19. Otros 551 fueron reclutados para el ala de control del experimento y recibieron vacunas autorizadas contra la meningitis. Desde entonces, también comenzaron los ensayos de Fase II / III. Aquí, el rango de edad de las personas en las que se realizaron los estudios se amplió para incluir a las personas mayores y los niños, con el fin de estudiar más a fondo la eficacia y la seguridad (para obtener más información sobre el desarrollo de vacunas, no dude en visitar nuestra publicación anterior ). El estudio aún está en curso y, por lo tanto, los resultados se desconocen actualmente. 

Desde entonces, la vacuna ha sido autorizada a AstraZeneca, quien ayudará a acelerar el desarrollo y la producción a gran escala. AstraZeneca se ha comprometido a suministrar a Europa 400 millones de dosis de la vacuna , utilizando fabricantes de diferentes países. También han dicho que no obtendrán ganancias durante la pandemia y apoyarán los ensayos clínicos en curso en Brasil y Sudáfrica . AstraZeneca también ha comenzado a fabricar en riesgo , sin saber si la vacuna es eficaz contra el SARS-CoV-2 en humanos. La Organización Mundial de la Salud (OMS) cree que esta vacuna es el contendiente en la carrera para encontrar la vacuna COVID-19 y poner fin a esta pandemia.

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