La vacunación es la intervención médica más eficaz para prevenir enfermedades virales y se estima que previene entre 2 y 3 millones de muertes al año. Las vacunas virales funcionan presentando antígenos que imitan un patógeno al sistema inmunológico, induciendo una memoria inmunológica que permite una protección rápida tras la exposición natural. La diversidad de plataformas de vacunas refleja los diferentes desafíos que plantean los diferentes virus, incluida la seguridad, la eficacia, la durabilidad de la protección y las consideraciones logísticas para la distribución global.
Vacunas vivas atenuadas
Las vacunas vivas atenuadas contienen virus vivos que han sido debilitados mediante pases en serie en cultivos celulares o mediante ingeniería genética, por lo que se replican deficientemente o no se replican en absoluto en humanos, conservando al mismo tiempo su inmunogenicidad. Estas vacunas generalmente inducen una inmunidad fuerte y duradera después de una o dos dosis porque imitan la infección natural, estimulando respuestas inmunes tanto humorales como celulares, incluidas respuestas de células T CD8+. Las vacunas vivas atenuadas exitosas incluyen la vacuna contra el sarampión, las paperas y la rubéola (MMR), la vacuna oral contra la polio (Sabin), la vacuna contra la fiebre amarilla (cepa 17D), la vacuna contra la varicela y la vacuna intranasal contra la influenza (FluMist). La vacuna oral contra la polio ha sido fundamental para la casi erradicación de la polio, ya que el poliovirus salvaje tipo 2 se declaró erradicado en 2015 y el tipo 3 en 2019. La principal preocupación con las vacunas vivas atenuadas es el riesgo de reversión a la virulencia, que ocurre con muy baja frecuencia con la vacuna oral contra la polio, causando polio paralítica asociada a la vacuna a una tasa de aproximadamente 1 en 2,4 millones de dosis. Las vacunas vivas atenuadas generalmente están contraindicadas en personas inmunocomprometidas.
Vacunas inactivadas
Las vacunas inactivadas contienen virus que han sido eliminados mediante tratamiento químico (formaldehído o β-propiolactona) o calor, lo que las hace no infecciosas y preservan la estructura antigénica. Las vacunas inactivadas son más seguras que las vivas porque no pueden replicarse ni volver a la virulencia, lo que las hace adecuadas para personas inmunodeprimidas. Sin embargo, normalmente requieren dosis múltiples y adyuvantes para inducir inmunidad protectora, y provocan predominantemente respuestas humorales (anticuerpos) con respuestas de células T más débiles en comparación con las vacunas vivas. Los ejemplos incluyen la vacuna inactivada contra la polio (Salk), las vacunas inactivadas contra la influenza, la vacuna contra la rabia, la vacuna contra la hepatitis A y la mayoría de las vacunas COVID-19 de virión completo (CoronaVac, Sinopharm). A menudo se necesitan dosis de refuerzo para mantener los niveles protectores de anticuerpos. Las vacunas inactivadas de virión completo contienen el conjunto completo de proteínas estructurales virales, mientras que algunas preparaciones inactivadas pueden ser vacunas divididas o de subunidades que incluyen sólo componentes antigénicos seleccionados.
Vacunas de subunidades y partículas similares a virus
Las vacunas de subunidades contienen antígenos virales purificados en lugar de virus completo, lo que elimina el riesgo de infección y la reactogenicidad asociados con las vacunas de virus completo. La vacuna contra la hepatitis B, autorizada por primera vez en 1986, fue la primera vacuna de subunidades producida mediante tecnología de ADN recombinante, que consiste en el antígeno de superficie de la hepatitis B (HBsAg) producido en células de levadura. Las vacunas de partículas similares a virus (VLP) son una clase especial de vacunas de subunidades en las que las proteínas estructurales virales se autoensamblan en partículas que imitan el tamaño y la estructura de los viriones nativos pero carecen de material genético, lo que las hace no infecciosas. Las vacunas contra el virus del papiloma humano (VPH) (Gardasil, Cervarix) son vacunas VLP compuestas de proteína de la cápside L1 recombinante ensamblada en VLP, que son altamente inmunogénicas y han demostrado una eficacia notable en la prevención de la infección por VPH y el cáncer de cuello uterino. La tecnología VLP también se ha aplicado al desarrollo de vacunas contra la hepatitis E, el norovirus y la influenza. Las vacunas de subunidades suelen requerir adyuvantes para mejorar la inmunogenicidad. La vacuna contra la hepatitis B utiliza sales de aluminio (alumbre), mientras que adyuvantes más nuevos como AS04 (alumbre con monofosforil lípido A) y MF59 (emulsión de aceite en agua) se utilizan en las vacunas contra el VPH y la influenza, respectivamente.
Vacunas de vectores virales
Las vacunas de vector viral utilizan un virus inofensivo (el vector) para administrar material genético que codifica el antígeno de interés en las células huésped, donde el antígeno se produce de forma endógena y se presenta al sistema inmunológico. Los vectores basados en adenovirus se encuentran entre los más utilizados, incluido el adenovirus de chimpancé ChAdOx1 utilizado en la vacuna contra la COVID-19 de Oxford-AstraZeneca y el adenovirus humano tipo 26 (Ad26) utilizado en la vacuna contra la COVID-19 de Johnson & Johnson. Los vectores del virus de la estomatitis vesicular (VSV) se utilizan en la vacuna contra el Ébola (rVSV-ZEBOV), que demostró una eficacia del 100% en ensayos clínicos. Los vectores virales pueden inducir fuertes respuestas de anticuerpos y células T, y la inmunidad preexistente al vector (particularmente adenovirus humanos) puede reducir la inmunogenicidad de la vacuna, una limitación que se aborda mediante el uso de serotipos raros o adenovirus de primates no humanos. La vacuna Ankara modificada (MVA) y los vectores de viruela del canario (ALVAC) son plataformas adicionales basadas en poxvirus con excelentes perfiles de seguridad que se utilizan en vacunas contra el VIH, la malaria y la tuberculosis que se están desarrollando.
Vacunas de ácido nucleico
Las vacunas de ácido nucleico administran material genético (ADN o ARN) que codifica el antígeno directamente a las células huésped, aprovechando la maquinaria celular para producir el antígeno in situ. Las vacunas de ARN mensajero (ARNm), validadas a una velocidad sin precedentes durante la pandemia de COVID-19, consisten en ARNm sintético que codifica el antígeno viral encapsulado en nanopartículas lipídicas (LNP) para su administración y protección contra nucleasas. Las vacunas contra la COVID-19 de Pfizer-BioNTech (BNT162b2) y Moderna (mRNA-1273) lograron más del 90 % de eficacia en ensayos clínicos y se han administrado a miles de millones de personas en todo el mundo. Las vacunas de ARNm ofrecen varias ventajas: pueden diseñarse y fabricarse rápidamente basándose únicamente en la información de la secuencia genómica, se producen íntegramente en sistemas libres de células y no se integran en el genoma del huésped. Los nucleósidos modificados (como la N1-metilpseudouridina) reducen la detección inmune innata y mejoran la traducción. La formulación de LNP es fundamental para la administración, la estabilidad y la inmunogenicidad. Las vacunas de ADN consisten en ADN plasmídico que codifica el antígeno, administrado mediante electroporación o inyección sin aguja, y ofrecen mayor estabilidad que el ARNm, pero generalmente menor inmunogenicidad en humanos.
Estrategias de vacunación e inmunidad colectiva
Las estrategias de vacunación tienen como objetivo lograr la inmunidad colectiva, el umbral en el que una proporción suficiente de la población es inmune como para interrumpir la transmisión, protegiendo incluso a los individuos no vacunados a través de una circulación reducida de patógenos. El umbral de inmunidad colectiva depende del número de reproducción básico (R₀) del patógeno y de la eficacia de la vacuna, y para el sarampión (R₀ = 12–18) se requiere que aproximadamente el 95% de la población sea inmune. Los programas de inmunización infantil de rutina son la base de la vacunación de salud pública, ya que logran una alta cobertura para enfermedades como el sarampión, la polio, la difteria, el tétanos, la tos ferina y la hepatitis B. Se requieren dosis de refuerzo cuando la inmunidad disminuye con el tiempo o cuando la variación antigénica permite que los patógenos escapen, como ocurre con las vacunas contra la influenza estacional que se actualizan anualmente para adaptarse a las cepas circulantes. La inmunización materna, en la que las mujeres embarazadas se vacunan para protegerse a sí mismas y transferir anticuerpos protectores al recién nacido, es eficaz contra la gripe, la tos ferina y, más recientemente, el VRS. La vacunación en anillo, una vacunación dirigida a contactos de casos confirmados, se utilizó con éxito en la erradicación de la viruela y en la respuesta al brote de ébola.
