Métodos de obtención de vacunas moleculares
Las vacunas moleculares se basan en el uso de antígenos purificados: moléculas o pequeños fragmentos de ellas que son reconocidos por nuestro sistema inmunitario. Dado que el preparado no contiene patógenos enteros, estas vacunas se consideran extremadamente seguras y de precisión dirigida.
Existen tres métodos principales para obtener el antígeno protector deseado:
- Síntesis biológica. Las moléculas deseadas se aíslan de cultivos de bacterias o virus naturales directamente durante su crecimiento.
- Ingeniería genética (tecnologías recombinantes). Se introduce el gen del patógeno en el genoma de microbios seguros, obligándoles a sintetizar un antígeno que les es extraño. Un ejemplo clínico clásico es la vacuna contra la hepatitis B, en la que el antígeno protector es producido por una cepa recombinante de levadura común. Este método también se utiliza activamente para desarrollar fármacos contra el VIH, la malaria, la sífilis y la gripe.
- Síntesis química. La recreación artificial de un determinante antigénico «en el tubo de ensayo» tras descifrar por completo su estructura química.
Anatoxinas (toxoides) como ejemplo clásico
Un grupo importante de vacunas moleculares lo constituyen las anatoxinas. Estas generan inmunidad no contra el microbio en sí, sino contra la toxina que produce. La inmunización masiva con anatoxinas diftérica y tetánica permitió reducir drásticamente la incidencia y eliminar epidemias. También existen preparados contra el botulismo, la gangrena gaseosa (producida por Cl. perfringens y Cl. novyi), el cólera y estafilococos.
La tecnología de su producción está estrictamente regulada e incluye varias etapas:
- Cultivo: el cultivo a gran escala de bacterias para la producción de exotoxina.
- Inactivación: la exotoxina se trata con una solución de formaldehído al 0,4% y se mantiene a temperatura cálida (37 °C) durante 3–4 semanas. La molécula pierde por completo su toxicidad, pero conserva su antigenicidad específica.
- Purificación y concentración: eliminación de productos metabólicos balasto de los microbios y de restos del medio de cultivo.
- Sorción (adición de adyuvante): para potenciar la inmunogenicidad, se añaden sorbentes al preparado (gel de hidróxido de aluminio o fosfato de aluminio).
Las anatoxinas listas se administran por vía subcutánea o intramuscular. Su dosificación se mide en unidades especiales: UE (unidades de unión de antitoxina) o Lf (unidades de floculación).
Vacunas sintéticas: solución al problema de la baja inmunogenicidad
El principal problema de las moléculas aisladas (o epítopos) es su inmunogenicidad extremadamente baja. Al ingresar al organismo, no provocan una respuesta completa del sistema inmunitario por dos razones:
- Son destruidas rápidamente por las enzimas tisulares.
- Su baja masa molecular no les permite adherirse adecuadamente a los receptores de las células inmunocompetentes.
Para convertir un estímulo molecular débil en una vacuna sintética potente, los investigadores aumentan artificialmente el tamaño del antígeno. Para ello, el determinante antigénico se «acopla» química o físico-químicamente a un portador de alto peso molecular: un polímero seguro (por ejemplo, polivinilpirrolidona). En esta estructura, el polímero cumple dos funciones a la vez: actúa como transportador («schlepper») y como adyuvante.
Dicha modificación aporta potentes ventajas inmunológicas:
- Transforma los antígenos timodependientes en timoindependientes.
- Garantiza una circulación prolongada del fármaco en el organismo.
- Facilita significativamente la adhesión de las moléculas por las células inmunitarias.
Nota: En la Federación Rusa, el desarrollo de estas vacunas ha sido impulsado activamente por la escuela de R.V. Petrov y R.M. Khaitov, siendo un ejemplo de ello la vacuna contra la gripe basada en el polímero polioxidonio.
Vacunas asociadas (multicomponentes)
Para optimizar el calendario de vacunación, reducir el número de inyecciones y de visitas al médico durante la profilaxis masiva, se crean vacunas asociadas. Se trata de preparados que incluyen varios antígenos heterogéneos a la vez (incluidos componentes vivos o inactivados). El sistema inmunitario humano es fisiológicamente capaz de responder a decenas de antígenos simultáneamente sin sobrecarga; sin embargo, la principal tarea tecnológica es lograr una composición perfectamente equilibrada para excluir la competencia antigénica y las reacciones excesivas.
Según la naturaleza de los antígenos que las componen, se distinguen dos tipos de estas vacunas:
- Polivacunas. Contienen antígenos homogéneos (diferentes tipos o cepas de un mismo agente causal). Por ejemplo, la vacuna antipoliomielítica oral (virus de tipos I, II y III) o polianatoxina (mezcla de anatoxinas contra el botulismo, el tétanos y la gangrena gaseosa).
- Vacunas combinadas. Consisten en antígenos heterogéneos dirigidos contra enfermedades totalmente diferentes. Un ejemplo clásico es la vacuna DTP, que contiene el componente antipertús de células enteras junto con las anatoxinas tetánica y diftérica, así como la vacuna trivírica (contra la rubeola, la parotiditis epidémica y el sarampión).
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Cuáles son las contraindicaciones absolutas para la administración de la vacuna combinada DTP?
Las contraindicaciones para la administración de la vacuna combinada DTP son las enfermedades neurológicas progresivas y las convulsiones afebriles de etiología desconocida, ya que la vacunación aumenta el riesgo de desencadenar el síndrome convulsivo.
Para memorizar la composición de la vacuna combinada clásica DTP, la desglosamos literalmente: «D» — base adsorbida (adyuvante), «T» — Tétanos, «P» — Pertús (Tos ferina). Al mismo tiempo, es importante recordar que el componente pertús es de células enteras (corpuscular), mientras que la difteria y el tétanos están representados por anatoxinas.
Preguntas de clases y exámenes
¿En qué se diferencia fundamentalmente una anatoxina de una exotoxina?
La anatoxina se obtiene a partir de la exotoxina mediante la exposición prolongada a formaldehído (0,4%) y temperatura (37 °C). Carece por completo de propiedades tóxicas, pero conserva la capacidad de inducir la producción de anticuerpos protectores específicos.
¿Por qué los antígenos moleculares puros poseen una inmunogenicidad débil?
Tienen un peso molecular demasiado bajo y sufren rápidamente degradación enzimática en el organismo. Debido a esto, las células inmunocompetentes no pueden unirse a ellas adecuadamente para desencadenar la cascada de la respuesta inmunitaria.
¿Qué son las vacunas asociadas y para qué se utilizan?
Son preparados que contienen varios antígenos diferentes en una sola dosis. Se utilizan por comodidad y para optimizar el calendario de vacunación, con el fin de proteger a una persona contra varias infecciones de golpe con una sola inyección.
Qué más repasar sobre el tema
- Unidades de dosificación de las anatoxinas (Lf y UE) y su significado biológico en inmunología
- Mecanismos de transformación de antígenos timodependientes en timoindependientes mediante portadores poliméricos
- El papel del hidróxido y fosfato de aluminio en la formación del depósito antigénico
- Principios para prevenir la competencia antigénica en vacunas combinadas
- Etapas de creación de vacunas recombinantes utilizando como ejemplo la vacuna contra la hepatitis B
Estudie el tema completo en el curso de «Microbiología»
Aquí tienes un resumen. En el curso encontrarás todo lo que preguntan en clase y en el examen.
- Guía metodológica completa sobre el tema «Vacunas moleculares y sintéticas» y otras 4383 páginas de la asignatura
- Ejercicios y pruebas después de cada tema, igual que en el examen práctico
- El tutor de IA responderá a tus preguntas sobre el tema en cualquier momento
- 141 videotutoriales de la asignatura
Otros temas de la sección «Preparados para inmunoprofilaxis»
Videoclases gratuitas: microbiologíaLecciones breves con resúmenes, sin registro.
Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.