Jonas Salk creó una vacuna contra la poliomielitis que se ha utilizado desde 1955; Albert Sabin creó otra versión que ha estado en el mercado desde 1961. Juntas, estas dos vacunas casi han eliminado la poliomielitis de la faz de la tierra.
Énfasis en casi. Los brotes han persistido en países en desarrollo de Asia, África y las Américas, en parte debido a las limitaciones de estas vacunas. Más recientemente, en 2013, Israel informó un brote "silencioso" de poliomielitis, en el que nadie se contagióenfermo pero el virus se encontró en el medio ambiente y en individuos vacunados.
Una nueva investigación dirigida por científicos de la Universidad de Pensilvania ofrece la esperanza de una alternativa. En colaboración con investigadores de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de los EE. UU. Y la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU., El equipo de Penn desarrolló un refuerzo de vacuna oral al manipular las plantas para expresar unproteína encontrada en el virus de la polio. Las pruebas con sueros de ratones inmunizados muestran que el refuerzo confiere inmunidad contra los tres serotipos de polio.
"Nuestra investigación de vacunas tiene el potencial de proporcionar una solución oportuna para tratar los brotes de poliomielitis en todo el mundo", dijo Henry Daniell, profesor del Departamento de Bioquímica de la Facultad de Medicina Dental de Penn y autor principal del trabajo.
Daniell, cuyo sistema basado en plantas se utilizó para crear la vacuna, trabajó con los miembros del laboratorio Hui-Ting Chan y Yuhong Xiao en el papel, así como con William C. Weldon y Steven M. Obserste de los CDC y Konstantin Chumakovde la FDA.
El papel apareció en Revista de biotecnología vegetal .
Desde el lanzamiento en 1988 de la Iniciativa Global de Erradicación de la Polio, una colaboración encabezada por la Organización Mundial de la Salud, Rotary International, los CDC y UNICEF que hizo que las vacunas contra la poliomielitis estén ampliamente disponibles, la incidencia de enfermedades se ha reducido en más del 99 por ciento, desde350,000 casos en 1988 a 74 en 2015. Sin embargo, aún quedan desafíos para garantizar que el mundo esté libre de poliomielitis.
Dos vacunas, la vacuna bivalente contra el poliovirus oral, o bOPV, y la vacuna inactivada contra el poliovirus, IPV, se usan actualmente en todo el mundo para proteger contra la poliomielitis. Cada una tiene distintas ventajas; mientras que la IPV protege al individuo, las vacunas orales pueden ayudar a proteger a una comunidadAmbos han sido críticos para acercar el mundo más que nunca a la erradicación.
IPV es extremadamente seguro pero es sustancialmente más costoso que bOPV y, dado que se administra como una inyección, no es tan fácil de administrar como bOPV, que se administra en gotas orales. Además, no induce inmunidad intestinal,lo que significa que las personas vacunadas aún pueden eliminar el virus. Esto es lo que ocurrió en 2013 en Israel cuando se encontró poliovirus en las aguas residuales, y se instituyó una campaña de vacunación rápida con la vacuna oral contra la poliomielitis para prevenir la transmisión a personas no vacunadas.
bOPV induce una inmunidad intestinal superior en comparación con IPV y, por lo tanto, tiene el potencial de prevenir mejor la transmisión de poliovirus. Sin embargo, debido al virus vivo atenuado que se encuentra en la vacuna oral contra la poliomielitis, el virus puedemutar con el tiempo y volver a convertirse en una forma del virus que puede causar parálisis. Este riesgo es lo que llevó a la retirada global de tOPV, la OPV trivalente que se dirige a los tres serotipos del virus, en abril. Eventualmente, todas las formas de la polio oralla vacuna se retirará a nivel mundial. Sin embargo, la importancia de mantener la inmunidad intestinal contra el poliovirus sigue siendo una preocupación.
En un esfuerzo por abordar las deficiencias de las vacunas actuales, Daniell y sus colegas intentaron diseñar una vacuna de refuerzo que no se basara en poliovirus vivo atenuado e indujera inmunidad de la mucosa a los tres serotipos de polio. Además, mientras que IPV y bOPVAl requerir refrigeración, los investigadores querían diseñar una vacuna que fuera estable sin refrigeración durante períodos muy largos, facilitando el almacenamiento, el transporte y la administración en el punto de atención.
La plataforma de desarrollo de fármacos basada en plantas de Daniell fue adecuada para la tarea. En ella, las plantas son inducidas a cultivar una biomolécula de interés bombardeando las hojas con el gen hasta que es absorbido por los cloroplastos. La planta produce la proteína asociadaen sus hojas, que pueden cultivarse y luego liofilizarse y encapsularse para administración oral.
Para inducir inmunidad contra la poliomielitis, los investigadores decidieron apuntar a la proteína viral 1, o VP1, una proteína estructural presente en los tres serotipos de la poliomielitis. La fusionaron con la proteína transportadora de la toxina del cólera, subunidad B, que permite que la proteína cruce las superficies de la mucosa., luego confirmaron que podían expresar de manera estable la proteína fusionada en plantas de tabaco y lechuga.
A continuación, alimentaron el material vegetal liofilizado que expresaba la proteína fusionada a los ratones para ver si podía inducir una respuesta inmune en ratones que ya habían sido cebados con una vacuna IPV.
"La vacuna, cuando se formuló con adyuvantes, indujo altos niveles de inmunidad mucosa y sistémica en los ratones", dijo Daniell, correspondiente a las respuestas de anticuerpos IgA e IgG, respectivamente. "Y cuando los CDC realizaron pruebas en varios cientos de muestras de suerosde ratones inmunizados, descubrieron que podía neutralizar los tres serotipos del virus de la polio "
Los investigadores esperan obtener la aprobación de la FDA para realizar estudios clínicos en humanos con esta vacuna libre de virus, que podría producirse de manera relativamente económica y no requiere refrigeración o manipulación especial y, por lo tanto, podría contribuir a un mundo libre de polio.
"Podemos enviar cápsulas a todos los rincones del mundo y aumentar la inoculación de IPV", dijo. "Es hora de mejorar las vacunas que hemos estado usando durante 75 años".
Además, Daniell dijo que el concepto de una vacuna de refuerzo de bajo costo podría usarse para muchas otras enfermedades virales, ya que la inmunidad puede disminuir en la vejez, lo que lleva a la reactivación de un virus latente. El herpes zóster es un excelente ejemplo.
"Esto podría evitarse con un simple impulso", dijo.
El trabajo fue apoyado por la Fundación Bill y Melinda Gates y los Institutos Nacionales de Salud.
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Materiales proporcionado por Universidad de Pennsylvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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