Una vacuna universal contra todos los coronavirus. ¿Es posible?

Los científicos ahora trabajan en una vacuna que podría proteger contra la COVID-19, sus variantes, ciertos resfriados estacionales y la próxima pandemia de coronavirus.

La invención de las vacunas contra la COVID-19 será recordada como un hito en la historia de la medicina, al haber creado en cuestión de meses lo que antes tomaba hasta una década. Pero Kayvon Modjarrad, director de la división de enfermedades infecciosas emergentes del Instituto de Investigación del Ejército Walter Reed en Silver Spring, Maryland, no está satisfecho.

“No es lo suficientemente rápido”, dijo. Más de 2,3 millones de personas alrededor del mundo han muerto y muchos países no tendrán acceso pleno a las vacunas hasta dentro de uno o dos años: “Rápido -en verdad rápido- sería haberlas tenido listas desde el primer día”.

En el futuro habrá más brotes de coronavirus. Los murciélagos y otros mamíferos están repletos de cepas y especies de esta abundante familia de virus. Algunos de estos virus inevitablemente superarán la barrera de las especies y causarán nuevas pandemias. Es solo cuestión de tiempo.

Modjarrad es uno de los muchos científicos que durante años han pedido la creación de un tipo diferente de vacuna: una que pueda funcionar contra todos los coronavirus. Esos llamados fueron ignorados en gran medida hasta que la COVID-19 demostró cuán desastrosos pueden llegar a ser los coronavirus

Ahora los investigadores han comenzado a desarrollar prototipos de una denominada “vacuna pancoronavirus”, con algunos resultados prometedores, aunque tempranos, en experimentos con animales. Eric Topol, profesor de Medicina Molecular en el Instituto de Investigación Scripps de San Diego, cree que los científicos deberían unirse nuevamente en otro proyecto de creación de vacunas a gran escala de inmediato.

“Tenemos que crear una fuerza laboral real para acelerar esto y así poder tenerla lista este año”, dijo. Topol y Dennis Burton, inmunólogo de Scripps, hicieron un llamado a realizar este proyecto de vacunas generales contra los coronavirus el lunes en la revista Nature.

Luego de ser identificados por primera vez en la década de 1960, los coronavirus no se convirtieron en una prioridad para los fabricantes de vacunas. Durante décadas parecía que solo causaban resfriados leves. Pero en 2002 surgió un nuevo coronavirus llamado SARS-CoV, el cual causaba una neumonía mortal llamada síndrome respiratorio agudo grave (SARS, por su sigla en inglés). Los científicos se apresuraron a crear una vacuna contra él.

Como nunca nadie había fabricado una vacuna contra el coronavirus para humanos, hubo mucho que aprender sobre su biología. Al final, los investigadores eligieron un objetivo para la inmunidad: la llamada proteína de espiga, ubicada en la superficie del virus. Los anticuerpos que se adhieren a la espiga pueden evitar que el coronavirus ingrese a las células y así detener la infección.

Sin embargo, las autoridades de salud pública en Asia y otros lugares no esperaron a la invención de una vacuna contra el SARS para ponerse a trabajar. Sus cuarentenas y otras medidas demostraron ser excepcionalmente efectivas. En cuestión de meses, lograron erradicar el SARS-CoV, con solo 774 muertes como saldo final.

El peligro de los coronavirus se volvió aún más evidente en 2012, cuando una segunda especie brotó de los murciélagos, lo que causó otra enfermedad respiratoria letal llamada síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS, por su sigla en inglés). Los investigadores comenzaron a trabajar en las vacunas contra el MERS. Sin embargo, algunos de ellos se preguntaron si crear una nueva vacuna para cada nuevo coronavirus -algo que Modjarrad denomina “el enfoque de un medicamento por bicho”- era la estrategia más inteligente. Pensaron si no sería mejor que una sola vacuna pudiera funcionar contra el SARS, el MERS y cualquier otro coronavirus.

Esa idea quedó en el olvido durante años. El MERS y el SARS causaron relativamente pocas muertes y pronto fueron eclipsados por brotes de otros virus como el del ébola y el zika.

En 2016, Maria Elena Bottazzi, experta en virus de la Escuela de Medicina de la Universidad de Baylor, y sus colegas solicitaron el apoyo del gobierno estadounidense para desarrollar una vacuna pancoronavirus, pero no lo recibieron. “Dijeron que no había interés” en algo así, recordó Bottazzi.

Su equipo incluso perdió el financiamiento para desarrollar una vacuna contra el SARS pese a haber demostrado que funcionaba en ratones, que no era tóxica para las células humanas y que podía fabricarse a gran escala. Un coronavirus que había desaparecido de la vista simplemente ya no era una prioridad.

Sin dinero suficiente para comenzar los ensayos clínicos, los científicos guardaron su vacuna contra el SARS en un congelador y siguieron adelante con otras investigaciones. “Ha sido una lucha”, dijo Bottazzi.

Matthew Memoli, experto en virus del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, considera que esas decisiones fueron un enorme error. “Es un fracaso de nuestro sistema científico”, comentó. “Los financiadores tienden a perseguir lo que brilla”.

Tres años después, surgió un tercer coronavirus peligroso: la cepa SARS-CoV-2, que causa la COVID-19. Aunque este virus tiene una tasa de letalidad mucho más baja que sus primos causantes del SARS y el MERS, se propaga muchísimo más fácil de persona a persona, lo que ha dado como resultado más de 106 millones de casos documentados (y contando) en todo el mundo.

Todas las lecciones que los investigadores habían aprendido sobre los coronavirus les ayudaron a moverse rápidamente para crear nuevas vacunas para el SARS-CoV-2. Bottazzi y sus colegas utilizaron la tecnología que habían creado para fabricar vacunas contra el SARS para hacer una contra la COVID-19, la cual se encuentra en este momento en ensayos clínicos iniciales.

Otros investigadores usaron métodos aún más novedosos para acelerar el proceso. La empresa alemana BioNTech creó una molécula genética llamada ARN mensajero que codifica la proteína de espiga. Tras asociarse con Pfizer, las compañías recibieron la autorización del gobierno de Estados Unidos para su vacuna en solo 11 meses. El récord anterior de aprobación de una vacuna, contra las paperas, era de cuatro años.

Aunque la pandemia de la COVID-19 todavía está lejos de terminar, varios investigadores están exhortando a que nos preparemos para el próximo coronavirus mortal.

“Esto ya ha sucedido tres veces”, afirmó Daniel Hoft, experto en virus de la Universidad de San Luis. “Es muy probable que vuelva a pasar”.

Los investigadores de VBI vaccines, una compañía ubicada en Cambridge, dieron un pequeño paso hacia la creación de una vacuna pancoronavirus en el verano. Crearon corazas similares al virus con proteínas de espiga de los tres coronavirus causantes del SARS, el MERS y la COVID-19.

Cuando los investigadores inyectaron esta vacuna de tres espigas en ratones, estos produjeron anticuerpos que funcionaron contra los tres coronavirus. Curiosamente, algunos de esos anticuerpos también pudieron adherirse a un cuarto coronavirus humano que causa resfriados estacionales, a pesar de que las proteínas de espiga de ese virus no se habían incluido en la vacuna. Los científicos han difundido esos datos, pero aún no los han publicado en una revista científica.

David Anderson, director científico de VBI, dijo que no estaba claro por qué la vacuna funcionaba así. Una posibilidad es que una célula inmunitaria a la que se le presentan varias versiones de una proteína a la vez no produce anticuerpos contra una sola. En su lugar, fabrica un anticuerpo de compromiso que funciona contra todas ellas.

“La estás educando”, dijo Anderson, aunque advirtió que por ahora esto era una especulación.

El mes pasado, Pamela Bjorkman, bióloga estructural de Caltech, y sus colegas publicaron un experimento más extenso con una vacuna universal contra los coronavirus en la revista Science. Estos investigadores solo unieron las puntas de las proteínas de espiga de ocho coronavirus a un núcleo proteico conocido como nanopartícula. Tras inyectarles estas nanopartículas a ratones, esos animales generaron anticuerpos que podían adherirse a los ocho coronavirus, además de a otros cuatro coronavirus que los científicos no habían incluido en la vacuna.

Modjarrad dirige un equipo en Walter Reed que desarrolla otra vacuna basada en una nanopartícula con fragmentos de proteínas. Esperan comenzar los ensayos clínicos con voluntarios el próximo mes. Aunque actualmente la vacuna usa fragmentos de proteína solo de espiga de SARS-CoV-2, Modjarrad y sus colegas se preparan para reestructurarla como una vacuna pancoronavirus.

Hoft, de la Universidad de San Luis, trabaja en una vacuna universal que no dependa de los anticuerpos contra la proteína de espiga. En colaboración con Gritstone Oncology, una empresa de biotecnología con sede en California, ha creado una vacuna que impulsa a las células a producir proteínas de superficie que podrían alertar al sistema inmunitario si algún coronavirus -cualquiera- se presentara. Actualmente, preparan un ensayo clínico para ver si es eficaz contra el SARS-CoV-2.

“Nos interesa desarrollar una vacuna quizás de tercera generación que estaría almacenada y lista para una futura epidemia”, dijo Hoft.

Topol cree que los científicos deberían explorar también otra estrategia: buscar anticuerpos contra pancoronavirus fabricados por nuestro propio cuerpo durante las infecciones.

Los investigadores que estudian el VIH y otros virus han descubierto, entre los miles de millones de anticuerpos que se producen durante una infección, tipos raros que funcionan contra una gran variedad de cepas relacionadas. Podría ser posible crear vacunas que induzcan al organismo a producir cantidades abundantes de estos anticuerpos ampliamente neutralizantes.

Según Topol, los coronavirus son lo suficiente similares entre sí como para que no sea tan difícil crear vacunas que produzcan anticuerpos ampliamente neutralizantes. “Se trata de una familia de virus fácil de eliminar”, dijo.

La búsqueda de una vacuna pancoronavirus puede llevar más tiempo de lo que Topol esperaba. Pero incluso si tarda unos años, podría ayudar a preparar al mundo para el próximo coronavirus que salte la barrera de las especies.

“Creo que podemos tener vacunas para prevenir pandemias como esta”, dijo Memoli. “Ninguno de nosotros quiere volver a pasar por esto. Y no queremos que nuestros hijos vuelvan a pasar por esto, ni nuestros nietos, ni nuestros descendientes dentro de cien años”.

Carl Zimmer es el autor de la columna Matter. Ha publicado trece libros, entre ellos She Has Her Mother’s Laugh: The Powers, Perversions, and Potential of Heredity. @carlzimmer