Métodos de Inmunización y Tipos de Vacunas Facultad de Medicina veterinaria y Zootecnia UAT Lorena Citlalli Ledón Morales 24 de abril de 2012 ÍNDICE Índice 1. Métodos de Inmunización y Tipos de Vacunas 1.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Tipos de Inmunización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1. Inmunización pasiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2. Inmunidad activa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Tipos de Vacunas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1. Vacunas con microorganismos atenuados . . . . . . . 1.3.2. Vacunas de microorganismos desactivados o muertos 1.3.3. Vacunas subunitarias . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.4. Vacunas conjugadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.5. Vacunas de DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.6. Vacunas con vectores recombinantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 3 5 7 9 11 13 14 15 18 20 1 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS 1. 1.1. Métodos de Inmunización y Tipos de Vacunas Introducción Las raices de la inmunología se encuentran en las primeras pruebas de vacunación que realizaron Edward Jenner y Louis Pasteur. Desde entonces se han desarrollado vacunas para muchas enfermedades que antes eran un problema para la raza humana. Por ejemplo, se ha reducido la presencia de enfermedades como difteria, sarampión, paperas, poliomelitis y tétanos a medida que se ha extendido la vacunación contra dichos padecimientos. Un caso de notable importancia es el de la viruela, ya que desde octubre de 1977 no se ha informado en ningún lugar del mundo acerca de un caso de viruela adquirida de manera natural y de la misma manera se espera la erradicación de la poliomelitis. Sin embargo, aún se requieren vacunas contra otras enfermedades tales como paludismo, tuberculosis, SIDA, etc. Además, también debe de tenerse en cuenta la necesidad de mejorar la seguridad y e…cacia de las vacunas disponibles en la actualidad y encontrar modos de disminuir su costo y hacerlas llegar e…cientemente a las personas que las requieren, principalmente en países en vías de desarrollo. En este tenor, la Organización mundial de la Salud (OMS) estima que millones de muertes infantiles en el mundo se deben a enfermedades que podrían prevenirse con las vacunas existentes, si las tuvieran a su disposición. Otro aspecto que debe de tenerse en cuenta es que: para que se desarrolle una vacuna que pueda aprobarse para la aplicación humana, manufacturarse a un costo razonable y embarcarse e…cientemente a las poblaciones en riesgo, debe de seguirse un camino costoso, largo y tedioso. Lo anterior se debe a la regulación estricta de los procedimientos para la fabricación de los materiales que pueden administrarse a los seres humanos, y lo mismo se aplica a los protocolos para el ensayo de estos materiales en estudios clínicos. Inclusive, las vacunas candidatas que superan el escrutinio inicial y se aprueban para realizar los estudios clínicos no cuentan con la garantía para llegar a la aplicación generalizada, debido a que la experiencia ha demostrado que no todas las vacunas candidatas que tuvieron buenos resultados en los estudios de laboratorio y en los animales, previenen la enfermedad en los humanos. Algunas vacunas potenciales producen efectos adversos inaceptables, y algunas más pueden incluso empeorar los trastornos que deberían prevenir. Las vacunas de virus vivos representan una amenaza especial para quienes experimentan inmunode…ciencia primaria o adquirida, por lo que se requiere investigación con pruebas estrictas debido a que las vacunas se administran a grandes cantidades de personas sanas. Por lo tanto, los efectos adversos, aún cuando sean de baja frecuencia, deben ponderarse contra el bene…cio potencial de la protección conferida por la vacuna. El desarrollo de una vacuna se inicia con investigación básica. Además, los progesos recientes en inmunología y biología molecular han permitido el desarrollo de nuevas vacunas e…caces y la institución de medidas promisorias para encontrar nuevas vacunas candidatas. La identi…cación de las diferencias en los epítopos reconocidos por las células T y B ha permitido empezar a diseñar vacunas candidatas para maximizar la activación tanto de inmunorreacciones celulares como humorales. Conforme se revelaron las diferencias en las vías de procesamiento de los antígenos, los cientí…cos empezaron a diseñar vacunas 2 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS y utilizar materiales coadyuvantes con la …nalizar de potencializar la presentación de los antígenos con moléculas de MHC (Complejo Principal de Histocompatibilidad) I o II. Además, pueden emplearse técnicas de ingeniería genética para el desarrollo de vacunas que maximicen la reacción inmunitaria contra epítopos seleccionados y simpli…car su administración. En este trabajo se describirán los métodos de inmunización, así como las vacunas que se usan en la actualidad. Además, se mencionará brevemente el aspecto de las medidas de vacunación, mencionando diseños experimentales que podrían tener como resultado la creación futura de nuevas vacunas. 1.2. Tipos de Inmunización La inmunidad contra microorganismos infecciosos puede lograrse mediante la inmunización activa o pasiva (ver Fig. 01). En cada caso la inmunidad se adquiere por procesos naturales (generalmente por transferencia de la madre al feto o por infección previa con el patógeno) o por medios arti…ciales (como la inyección de anticuerpos o vacunas) como se muestra en la Tabla 01. Adquirida por Anticuerpo materno natural Inmunoglobulina Inmunidad pasiva Anticuerpo monoclonal humanizado Antitoxina Infección natural (a) Microorganismos atenuados (b) Microorganismos desactivados (c) Macromoléculas microbianas puri…cadas (d) Antígenos microbianos clonados Inmunidad activa Vacunas: expresados como proteínas recombinantes, como DNA clonado solo o en vectores víricos (e) Complejos Multivalentes Toxiode Tabla 01. Adquisición de inmunidad activa y pasiva Los procedimientos de inmunización pasiva producen una inmunización temporal mediante la transferecnia de anticuerpos de un animal resistente a uno susceptible. Esta transferencia pasiva de anticuerpos proporciona una protección inmediata, pero a medida que son catabolizados, esta inmunidad decae con el tiempo y el receptor vuelve a ser susceptible. La inmunización activa, por el contrario, implica la administración del antígeno a un animal, de modo que este responda desarrollando una respuesta inmune, es decir, esta inmunización se logra al inocular agentes microbianos que inducen inmunidad, pero no causan enfermedad, o componentes antigénicos de esos microorganismos. La reinmunización o la 3 Tipo 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS exposición a la infección del mismo animal ocasionará una segunda respuesta inmune y una inmunidad mucho mayor. La desventaja de la inmunización activa es que la protección no se adquiere inmediatamente. Sin embargo, una vez establecida, la inmunidad dura más tiempo y puede ser estimulada de nuevo. Figura 01. Clasi…cación de los diferentes tipos de inmunidad adquirida y de los métodos empleados para inducir protección En la Fig. 02 se pueden observar los niveles de anticuerpos séricos (y, por lo tanto, el grado de protección) conferidos por métodos activos y pasivos de inmunización. Figura 02. Niveles de anticuerpos séricos (y, por lo tanto, el grado de protección) conferidos por métodos activos y pasivos de inmunización 4 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS 1.2.1. Inmunización pasiva Se reconoce a Emil von Behring e Hidesaburo Kitasato sus contribuciones a la inmunidad pasiva. Dichos investigadores fueron los primeros en demostrar que la inmunidad desencadenada en un animal podía transferirse a otro si se le inyectaba suero del primero. La …nalidad de la inmunización pasiva es la protección transitoria o el alivio de un trastorno existente. La inmunización pasiva, en la que se trans…ernen anticuerpos preformados a un receptor, se produce de manera natural con la transferencia de anticuerpos maternos a través de la placenta al feto en desarrollo. Éste adquiere pasivamente de los anticuerpos maternos protección contra: difteria, tétanos, estreptococos, rubéola, sarampión, paperas y poliovirus. Los anticuerpos maternos que se encuentran en el calostro y la leche ofrecen también inmunidad pasiva al lactante. De la misma manera, se trans…ere inmunización pasiva al inyectar al receptor anticuerpos preformados. En el pasado, antes de contar con vacunas y antibióticos, la inmunización pasiva ofrecía una defensa de primera importancia contra diversas enfermedades infecciosas. A pesar de los riesgos de inyectar suero de los animales, en particulas de caballo, éste era el único tratamiento e…caz para trastornos por los demás mortales. En la actualidad son varios los padecimientos que justi…can el empleo de la inmunización pasiva, incluidos los siguientes: De…ciencia de la síntesis de anticuerpos como resultado de defectos congénitos o adquiridos de la célula B, de manera aislada o en conjunto con otras inmunode…ciencias Exposición comprobada o probable a una enfermedad capaz de ocasionar complicaciones (como un niño con leucemia expuesto a varicela o sarampión) o imposibilidad de suministrar la protección adecuada mediante inmunización activa Infección por microorganismos patógenos cuyos efectos pueden contrarrestarse con anticuerpo Se administra inmunización pasiva de manera sistemática a los individuos expuestos a: botulismo, tétanos, difteria, hepatitis, sarampión y rabia, y puede ofrecer protección inmediata a viajeros y prestadores de servicios de salud que en fecha próxima estarán expuestos a un microorganismo infeccioso y que carecen de inmunidad activa contra éste. Se emplea también antisuero administrado de manera pasiva para ofrecer protección contra veneno de serpientes y de artrópodos. Como la inmunización pasiva no activa el sistema inmunitario, no genera una reacción de memoria y, por lo tanto, la protección que se ofrece es transitoria. Para enfermedades infecciosas (como la insu…ciencia renal producida en los niños por el virus sincicial respitarorio o RSV), la inmunización pasiva es la mejor medida preventiva disponible en la actualidad. La inmunización pasiva requiere que los anticuerpos sean producidos en un animal donante mediante inmunización activa, y que esos anticuerpos se administren a los animales 5 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS susceptibles para conferirles una protección inmediata. El suero que contiene estos anticuerpos (antisuero) se puede producir frente a una amplia variedad de patógenos, por ejemplo: en bovinos contra el carbunco bacteridiano (ántrax ), en perros frente al moquillo, en gatos contra la panleucopenia y en los seres humanos frente al sarampión. La inmunización pasiva es más e…caz en la protección de los animales frente a microorganismos toxicogénicos, utilizando antisueros producidos en caballos. Los antisueros generados de este modo se denominan inmunoglubulinas y se producen normalmente en caballos jóvenes mediante una serie de inyecciones inmunizantes. Las toxinas de los clostridios son proteínas que pueden ser desnaturalizadas, eliminando su toxicidad mediante un tratamiento con formaldehído, denominándose entonces toxoides. Para preparar estas antitoxinas, los caballos donantes se inoculan primero con toxoides, pero una vez que se producen los anticuerpos, las siguientes inyecciones pueden contener toxinas puri…cadas. Las respuestas de los caballos son monitorizadas y cuando sus niveles de anticuerpos son su…cientemente altos, se someten a sangrado, los cuales se realizan a intervalos hasta que los niveles de anticuerpos caen y entonces los animales son estimulados de nuevo con el antígeno. El plasma se separa de la sangre y la fracción de globulinas que contiene los anticuerpos se concentra, se titula y se dispensa. Aunque la inmunización pasiva puede ser una medida terapéutica e…caz, debe de emplearse con precaución porque la inyección de un anticuerpo preformado entraña ciertos riesgos. Si el anticuerpo se produjo en otra especie (como el caballo) el receptor puede activar una intensa reacción contra los determinantes isotípicos del anticuerpo extraño. Esta reacción antiisotípica puede producir graves complicaciones, por ejemplo: Algunos individuos producen IgE especí…co para factores determinantes contenidos en el anticuerpo inyectado. Los complejos inmunitarios de esta IgE …jada al anticuerpo administrado de manera pasiva pueden mediar la desgranulación de los mastocitos del cuerpo y provocar ana…laxis sistémica. Otros individuos producen anticuerpos IgG o IgM especí…cos contra el anticuerpo extraño, que forman complejos inmunitarios activadores del complemento. El depósito de estos complejos en los tejidos puede tener como consecuencia reacciones de hipersensibilidad del tipo III, denominada enfermedad del suero. Incluso cuando se administra gammaglobulina humana de manera pasiva, el receptor puede generar una respuesta antialotípica contra la inmunoglobulina humana, aunque su intensidad suele ser mucho menor que la de una reacción antiisotípica. Para reducir la antigenicidad, las inmunoglubulinas se tratan normalmente con pepsina para destruir la fracción Fc, dejando intacta sólo la porción de la molécula necesaria para la neutralización de la toxina. Para estandarizar la potencia de las diferentes inmunoglobulinas, se debe de hacer una comparación con un estándar biológico internacional. Los anticuerpos monoclonales son otro fuente de inmunización pasiva para los animales. Sin embargo, al ser producidos principalmente por hibridomas ratón-ratón, son inmunoglobulinas de ratón y estimulan una respuesta inmune cuando se administran en animales de otras especies. Se ha empleado con éxito un anticuerpo monoclonal para las células de 6 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS linfoma en el tratamiento de perros con ese tumor. Además, actualmente se han desarrollado métodos para producir anticuerpos monoclonales a partir de células de animales domésticos (xenohibridomas), por lo que es probable que estos también tengan su utilidad en el control de enfermedades infecciosas. 1.2.2. Inmunidad activa La …nalidad de la inmunización activa es conferir inmunidad protectora y memoria inmunitaria. Cuando la inmunización activa tiene buenos resultados, la exposición subsecuente al agente patógeno desencadena una reacción inmunitaria intensi…cada que lo elimina con e…cacia o peviene la enfermedad mediada por sus productos. Se puede lograr inmunización activa con la infección natural con un microorganismo, o adquirirse de manera arti…cial mediante la administración de una vacuna. En la inmunización activa, el sistema inmunitario participa de manera activa: la proliferación de célulasT y B reactivas con antígeno da lugar a la formación de células de memoria. La inmunización activa con diversos tipos de vacunas ha desempeñado un papel de primera importancia para reducir las defunciones por enfermedades infecciosas, en especial entre niños. La introducción y empleo generalizado de diversas vacunas para la inmunización durante la infancia ha reducido la incidencia de las enfermedades infantiles. Sin embargo, la ocurrencia de reacciones adversas a una vacuna puede llevar a reducir su empleo, lo que representa el peligro de que reaparezca esa afección (como el caso de la vacuna bacteriana atenuada de la tos ferina). Los niños requieren de manera característica refuerzos múltiples (inoculaciones repetidas) a intervalos apropiados para lograr una inmunidad e…caz. Lo anterior puede deberse a que en los primeros meses de vida se tiene persistencia de anticuerpos maternos circulantes en el lactante. Por ejemplo, los anticuerpos maternos adquiridos de manera pasiva se …jan a epítopos contenidos en la vacuna DPT y bloquean la activación adecuada del sistema inmunitario, por lo que esta vacuna debe de administrarse varias veces después que el anticuerpo materno desaparece de la circulación del lactante, con objeto de lograr la inmunidad adecuada. La vacunación no es por completo e…caz. Con las vacunas un pequeño porcentaje de los receptores reacciona mal y no quedan protegidos de manera apropiada, lo cual no es un problema grave si la mayor parte de la población queda inmune al agente infeccioso en cuestión. En este caso, la posibilidad de que un individuo susceptible haga contacto con un sujeto infectado es tan baja que es probable que el primero no contraiga la infección. Este fenómeno se conoce como inmunidad colectiva. Una vacuna ideal para la inmunización activa debe de inducir una inmunidad fuerte y prolongada. Esta inmunidad debería conferirse tanto al animal inmunizado como al feto (en el caso de la gestación) y la vacuna debería de estar libre de efectos secundarios adversos. La vacuna ideal debería ser barata, estable y adaptable a la vacunación en masa, y debería estimular una respuesta inmunitaria distinguible de la resultante de la infección natural, la inmunización y la erradicación simultáneas. Además, la vacuna ideal debe tener ciertas propiedades fundamentales como: 7 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS 1. El antígeno debe de ser liberado e…cientemente, de manera que las CPA puedan procesarlo y secretar las citoquinas apropiadas 2. Se deben estimular tanto los linfocitos T ccomo los B, de manera que se genere un gran número de células de memoria 3. Se debe estimular os linfocitos T colaboradores y efectores frente a varios epítopos de la vacuna, de manera que se minimicen las variaciones individuales en el polimor…smo de las MHC clase II y en las propiedades del epítopo 4. El antígeno debe ser capaz de estimular a las células de memoria, de tal forma que la protección dure tanto como sea posible Las vacunas vivas modi…cadas infectan a las células del hospedador, que sufren la replicación vírica, procesando los antígenos endógenos. Por otra parte, las ventajas de las vacunas que contienen bacterias inactivadas (como la 45/20 de Brucella) son su seguridad en lo que respecta a la virulencia residual, y son de fácil almacenamiento, ya que los microorganismos estan muertos. Los inconvenientes de las vacunas inactivadas son paralelos a las ventajas de las vacunas vivas. De esta manera, el uso de adyuvantes para mejorar la antigenicidad puede causar una in‡ amación grave o una toxicidad sistémica, mientras que las dosis altas o múltiples de un antígeno aumentan el riesgo de ocasionar reacciones de hipersensibilidad y también incrementan los costos. En general las vacunas que contienen microorganismos vivos tienden a inducir una inmunidad más fuerte y de tipo Th1, respecto a las vacunas formadas por microorganismos inactivados. Uan razón para este hecho es que las vacunas de virus vivos pueden invadir las células del hospedador e inducir la producción del interferón, de manera que con…eren una protección rápida en los animales susceptibles. Las vacunas inactivadas estimulan mas bien una respuesta de tipo Th2. Para muchos microorganismos, especialmente en el caso de virus, la respuesta Th1 sería más apropiada. La antigenicidad de los microorganismos inactivados para su empleo como vacuna debe permanecer lo más similar posible a los organismos vivos, por lo que los métodos de inactivación poco re…nados que ocasionan cambios signi…cativos en la estructura antigénica como resultado de la desnaturalización protéica, normalmente no son satisfactorios. En el caso de los microorganismos vivos virulentos, no se les puede emplear normalmente en las vacunas, siendo necesario reducir su virulencia, de modo que aún sigan vivos pero no puedan producir la enfermedad. El proceso de reducción de la virulencia se denomina atenuación. El nivel de atenuación es crítico para el éxito de una vacuna, ya que una atenuación escasa mantiene una virulencia residual en el organismo y la capacidad de producir la enfermedad, mientras que un exceso en la atenuación generará una vacuna ine…caz. En general, la manipulación genética es un mpetodo e…caz para transformar una bacteria en avirulenta. Por otra parte, el método más empleado para la atenuación vírica ha sido el del crecimiento prolongado en cultivo tisular. En estos casos, la atenuación del virus se lleva a cabo mediante el cultivo del microorganismo en células en las cuales no está adaptado. 8 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS 1.3. Tipos de Vacunas La mayoría de las infecciones son enfrentadas por mecanismos inmunitarios inespecí…cos o innatos, en los que participan complemento, interferones, células NK, fagocitos activados, compuestos antimicrobianos y otros componentes. La inmunorreacción adaptativa proporciona un tipo de resistencia más ‡ exible a los patógenos. La vacunación “educa” al sistema inmunitario adaptativo, preparándolo para enfrentar de manera e…caz y rápida a patógenos que no son eliminados fácilmente por la inmunidad innata. Deben tenerse presentes algunos factores para llegar a una vacuna e…caz como: 1. El desarrollo de una inmunoreacción cuanti…cable no necesariamente signi…ca que se consigue un estado de inmunidad protectora. A menudo es crítica la rama del sistema inmunitario que se activa, y por este motivo quienes crean la vacuna deben reconocer las diferencias importantes entre la activación de las ramas humoral y mediada por células. 2. El desarrollo de memoria inmunitaria. Por ejemplo, una vacuna que induce una reacción primaria protectora puede no inducir la formación de células de memoria, lo que deja al hospedador desprotegido después de desaparecer la reacción primaria a la vacuna. La función de las células de memoria en la inmunidad depende, en parte, del período de incubación del agente patógeno. En el caso de los agentes patógenos que tienen un período de incubación prolongado, no es necesario conservar al anticuerpo neutralizado perceptible en el momento de la infección. El virus de la poliomielitis, por ejemplo, requiere más de tres días para infectar el sistema nervioso central. El período de incubación concede tiempo a las células B de memoria para reaccionar y producir anticuerpo sérico en concentraciones elevadas. Por lo tanto, la vacuna de la polio se diseña para inducir altas concentraciones de memoria inmunitaria. Después de la inmunización con la vacuna Salk, las concentraciones séricas de anticuerpo alcanzan su máximo dentro de las dos primeras semanas, pero la reacción de memoria no deja de aumentar y llega a sus niveles máximos a los seis meses, con persistencia durante años (ver Fig. 03). Si un individuo inmunizado se expone más tarde al virus de la poliomielitis, estas células de memoria reaccionan y se diferencian en células plasmáticas que producen grandes cantidades de anticuerpo sérico que de…enden al individuo contra los efectos del virus. 9 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS Figura 03. La inmunización con una sola dosis de vacuna Salk contra la poliomielitis induce un incremento rápido de las concentraciones séricas de anticuerpo, que llegan a su máximo en plazo de dos semanas y disminuyen después. La inducción de memoria inmunitaria sigue un curso más lento y alcanza los niveles máximos seis meses después de la vacuna. La persistencia de la reacción de memoria durante años después de la vacunación primaria es la causa de la inmunidad contra la poliomielitis A continuación se describirán diversos criterios para el diseño de vacunas, empleadas en la actualidad o en fase de experimentación, y se revisa su capacidad de inducir inmunidad humoral y mediada por células y producir células de memoria. Las vacunas comunes que se usan en la actualidad (ver Tabla 02) constan de microorganismos vivos pero atenuados, células bacterianas o partículas víricas desactivadas (muertas), o fragmentos de proteína o carbohidrato (subunidades) del microorganismo blanco. Se encuentran en estudio cuidadoso varios tipos nuevos de posibles vacunas que presentan ventajas de protección, producción o embarque. En la lista que se presenta a continuación se incluyen las características principales y algunas ventajas y desventajas de los distintos tipos de vacunas, con indicación del modo en que se usan actualmente o en que pueden aplicarse mejor a las enfermedades del ser humano. 10 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS Tipo de vacuna Enfermedades S a ra m p ió n P a p e ra s Ventajas Inte n sa in m u n o re a c c ió n , a m e nu d o in m u n id a d Desventajas R e q u ie re a lm a c e n a m ie nto en re frig e ra c ió n y p o d ría m u ta r a P o lio m e litis d e p o r v id a c o n p o c a s Viva atenuada R o tav iru s d ó sis R u b é o la Tu b e rc u lo sis u n a fo rm a v iru le nta Va ric e la F ie b re a m a rilla C ó le ra E sta b le , m á s se g u ra G rip e q u e la s va c u n a s v iva s; m á s d é b il q u e c o n va c u n a s v iva s; n o re q u ie re P e ste a lm a c e n a m ie nto e n P o lio m e litis (S a lk ) re frig e ra c ió n R a b ia E l siste m a in m u n ita rio re fu e rz o s re q u e rirse su e le n In m u n o rre a c c ió n Desactivada o muerta H e p a titis A Toxoide D ifte ria T é ta n o s q u e d a c e b a d o p a ra re c o n o c e r tox in a s b a c te ria n a s Subunidad (exotoxina desactivada) H e p a titis B A ntíg e n o s e sp e c í…c o s To s fe rin a re d u c e n la p o sib ilid a d N e u m o n ía d e re a c c io n e s a d ve rsa s e stre p to c ó c ic a H a e m o p h ilu s C e b a e l siste m a in m u n ita rio d e l la c ta nte p a ra q u e re c o n o z c a d e te rm in a d a s b a c te ria s Inte n sa in m u n o rre a c c ió n p ro d u c ir D ifíc il d e Conjugada in ‡u e n z a e tip o B N e u m o n ía e stre p to c ó c ic a DNA E n e n sayo s c lín ic o s hu m o ra l y c e lu la r; A ú n n o d isp o n ib le m a nu fa c tu ra re la tiva m e nte e c o n ó m ic a Im ita la in fe c c ió n Vector recombinante E n e n sayo s c lín ic o s n a tu ra l, d e lo q u e A ú n n o d isp o n ib le re su lta u n a inte n sa in m u n o rre a c c ió n Tabla 02. Clasi…cación de las vacunas comunes para uso en seres humanos 1.3.1. Vacunas con microorganismos atenuados En algunos casos se puede atenuar a los microorganismos de modo que pierdan su capacidad de causar afección considerable (patogenicidad), pero retengan su capacidad de 11 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS reproducirse de manera transitoria dentro de un hospedador inoculado. La primera vacuna usada por Jenner era de este tipo; la inoculación con el virus de la viruela bovina (vaccinia) en seres humanos confería inmunidad contra la viruela humana sin causar ésta. Muchas veces la atenuación se logra si se cultivan la bacteria o el virus patógenos durante períodos prolongados bajo condiciones anormales de cultivo. Este procedimiento selecciona cepas mutantes que están mejor dotadas para multiplicarse en estas condiciones anormales de cultivo y son, en consecuencia, menos capaces de reproducirse en el hospedador natural. Por ejemplo, se desarrolló una cepa atenuada de Mycobacterium bovis llamada bacilo de Calmette-Guérin (BCG) al cultivar este microorganismo en un medio que contenía concentraciones crecientes de bilis. Después de 13 años, esta cepa se había adaptado para proliferar en un medio con potentes concentraciones de bilis y se había atenuado lo su…ciente para convertirse en un componente adecuado de la vacuna para la tuberculosis. La vacuna Sabin contra la poliomielitis y la vacuna contra el sarampión consisten en cepas víricas atenuadas. El sustrato para elaborar la vacuna Sabin se atenuó al cultivarlo en células epiteliales renales de mono. La vacuna contra el sarampión contiene una cepa de virus de la rubéola que se cultivó en células de embrión de pato y más tarde en líneas celulares humanas. Las vacunas atenuadas tienen ventajas y desventajas. Por su capacidad de multiplicarse de manera transitoria, los microorganismos de estas vacunas ofrecen exposición prolongada de los epítopos individuales de los microorganismos atenuados al sistema inmunitario, lo que tiene como consecuencia aumento de la inmunogenicidad y producción de células de memoria. Como consecuencia, estas vacunas suelen requerir sólo una inmunización, lo que ha eliminado la necesidad de refuerzos repetidos. La capacidad de los microorganismos de muchas vacunas atenuadas de multiplicarse dentro de las células hospedadoras hace a estas vacunas especialmente adecuadas para inducir una reacción mediada por células. Una desventaja importante de las vacunas atenuadas es la posibilidad de que los microorganismos retornen a su forma virulenta. La tasa de reversión de los virus de la vacuna Sabin contra la poliomielitis con producción de enfermedad paralítica ulterior se acerca a un caso por cada 2.4 millones de individuos vacunados. Esta reversión implica que unos cuantos sujetos inmunizados liberan formas patógenas del virus que pueden encontrar su camino hacia el agua del abastecimiento municipal, sobre todo en regiones sin estándares rigurosos de saneamiento o donde deben reciclarse las aguas residuales. Las vacunas atenuadas pueden relacionarse también con complicaciones semejantes a las observadas durante la enfermedad natural. Un porcentaje pequeño de receptores de la vacuna del sarampión, por ejemplo, desarrolla encefalitis u otras complicaciones posvacunales. Sin embargo, el riesgo de complicaciones relacionadas con la vacuna es mucho más bajo que en la infección. Las técnicas de ingeniería genética ofrecen una manera de atenuar el virus de manera irreversible al remover de manera selectiva de la vacuna genes que son necesarios para su virulencia o para la proliferación. Esto se ha efectuado con la vacuna del virus del herpes para cerdos, en la que se removió el gen de la timidincinasa. Como el virus requiere esta enzima para multiplicarse en ciertos tipos de células (p. ej., neuronas), la remoción del gen hizo al virus incapaz de producir la enfermedad. En fecha reciente se creó una vacuna viva atenuada contra la gripe, y se autorizó su comercialización con el nombre 12 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS FluMist. El proceso de atenuación implicó el cultivo del virus a temperaturas menores que la normal, hasta que se obtuvo una cepa adaptada al frío. Esta cepa de virus de la gripe se desarrolla bien a temperaturas menores de 37 C pero es incapaz de proliferar a la temperatura del cuerpo humano, que es de 37 C. Este virus atenuado vivo se administra intranasalmente y causa una infección de las vías respiratorias superiores, su…ciente para inducir una intensa inmunorreacción. El virus no puede propagarse más allá de las vías respiratorias superiores debido a su incapacidad de reproducirse a las temperaturas elevadas del interior del cuerpo, y por tanto su distribución es limitada. En virtud de su facilidad de administración y de que induce buena inmunidad de las mucosas, es probable que las vacunas antigripales adaptadas al frío y de uso nasal pronto dominen este campo. 1.3.2. Vacunas de microorganismos desactivados o muertos Otro método común para crear vacunas es la desactivación del agente patógeno mediante calor o sustancias químicas, de tal modo que no sea capaz de multiplicarse en el hospedador. Un aspecto de vital importancia es el conservar la estructura de los epítopos sobre los antígenos de super…cie durante la desactivación. Por lo general, la desactivación por calor es insatisfactoria porque produce desnaturalización extensa de las proteínas; por este motivo es probable que se alteren de manera considerable los epítopos que dependen de los órdenes superiores de estructura proteínica. Por otra parte, la técnica de desactivación química con formaldehído o diversos agentes alquilantes ha tenido buenos resultados. La vacuna Salk de la poliomielitis se elabora mediante desactivación del virus de la poliomielitis con formaldehído. Las vacunas vivas atenuadas suelen requerir sólo una dosis para inducir inmunidad prolongada. Por otra parte, las vacunas de microorganismos muertos requieren a menudo refuerzos repetidos para conservar el estado de inmunidad del hospedador. Las vacunas de microorganismos muertos inducen una reacción de anticuerpo de predominio humoral y tienen menos e…cacia que las de microorganismos atenuados para inducir inmunidad mediada por células y desencadenar una reacción secretoria de IgA. Aunque contienen agentes patógenos muertos, las vacunas de microorganismos enteros desactivados representan aún ciertos riesgos. Una complicación grave con las primeras vacunas Salk surgió cuando el formaldehído no mató a todos los virus en dos lotes de vacunas, lo que produjo poliomielitis paralítica en un porcentaje elevado de los receptores. También existe riesgo en la manufactura de las vacunas desactivadas. Es necesario manipular grandes cantidades del agente infeccioso antes de su desactivación, y quienes se exponen al proceso están en riesgo de infectarse. Ha habido informes de infección de individuos que participan en la manufactura de la vacuna Salk. En general, la seguridad de las vacunas desactivadas es mayor que la correspondiente a las vacunas vivas atenuadas, que retienen la capacidad de multiplicarse y tal vez revertir a una forma activa. Existen vacunas desactivadas de uso común contra enfermedades víricas y bacterianas. La vacuna contra la gripe clásica es de este tipo, al igual que las vacunas contra hepatitis A y cólera. Además de su relativa seguridad, otras ventajas de las vacunas desactivadas son estabilidad y facilidad de almacenamiento y transporte. El requisito de que la mayoría de 13 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS las vacunas desactivadas se administre mediante inyección es una desventaja para su uso en campañas de vacunación masiva. 1.3.3. Vacunas subunitarias Muchos de los riesgos que acompañan a las vacunas de microorganismos enteros atenuados o muertos pueden evitarse si se emplean vacunas constituidas por macromoléculas puri…cadas especí…cas que se derivan de agentes patógenos. Se utilizan en la actualidad tres formas generales de estas vacunas: 1. Exotoxinas o toxoides desactivados 2. Polisacáridos capsulares 3. Antígenos proteínicos recombinantes Algunos patógenos bacterianos, incluidos los que causan difteria y tétanos, producen exotoxinas que explican muchos de los síntomas de su infección. Las vacunas para difteria y tétanos se producen puri…cando la exotoxina bacteriana y luego desactivándola con formaldehído para formar un toxoide. La vacunación con el toxoide induce anticuerpos antitoxina, que son capaces de …jarse a la toxina y neutralizar sus efectos. Aunque se han ensayado como vacunas determinadas glucoproteínas de subunidades víricas, por ejemplo una proteína de envoltura de VIH-1, y el éxito ha sido limitado, persiste la esperanza de que estas glucoproteínas puedan proteger contra algunas enfermedades. Un ensayo clínico reciente de glucoproteína D del virus del herpes simple tipo 2 previno el herpes genital en algunas personas que se sometieron a vacunación. Se han clonado con buenos resultados diversos genes que codi…can antígenos de super…cie de agentes patógenos víricos, bacterianos y protozoarios en sistemas de expresión de bacterias, levaduras, insectos o mamífero, y se han empleado los antígenos expresados para el desarrollo de vacunas. La primera de estas vacunas de antígeno recombinante aprobada para su uso en seres humanos fue la vacuna de la hepatitis B, que se desarrolló mediante clonación del gen para el antígeno mayor de super…cie del virus de la hepatitis B (HBsAg) y su expresión en levaduras. Las células de levaduras recombinantes se cultivan en grandes sistemas fermentadores y se acumula HBsAg en ellas. A continuación estas células se cosechan y desintegran mediante gran presión, para que liberen el HBsAg recombinante, que luego se puri…ca por las técnicas bioquímicas ordinarias. Se ha demostrado que esta vacuna recombinante de la hepatitis B induce la producción de anticuerpos protectores, y es muy promisoria para los 250 millones de portadores de la hepatitis B crónica que hay en el mundo. Muchas de las vacunas propuestas para enfermedades importantes como el paludismo constan de una o más proteínas del patógeno. Estas proteínas se biosintetizan en grandes cantidades usando líneas celulares apropiadas y luego se puri…can mediante procedimientos que no introducen contaminantes en el producto. Un problema universal tiene que ver con el desarrollo de inmunoreacciones contra estas proteínas. Determinados coadyuvantes, como el alumbre, están aprobados para su uso en seres humanos, pero los más e…caces, 14 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS como los coadyuvantes completo e incompleto de Freund, generan efectos secundarios inaceptables. Un campo de indagación reciente es la búsqueda de compuestos con un intenso efecto coadyuvante que no representen peligro para quienes recibirán la vacuna. Entre los compuestos candidatos se encuentran los que activan células dendríticas y macrófagos vía receptores tipo Toll. Esta activación de células del sistema inmunitario innato movilizarían una respuesta de componentes del sistema inmunitario adaptativo. Entre las sustancias que se investigan por sus efectos coadyuvantes están oligonucleótidos con la secuencia [CpG]n (un motivo común en bacterias) y componentes de la pared celular de las bacterias gramnegativas, como LPS. Si las proteínas subunitarias pueden constituir vacunas útiles, se concluye que es posible identi…car sus epítopos más activos, crear péptidos sintéticos que imiten esos epítopos, y usarlos como vacunas. Entre las ventajas se incluirían facilidad de síntesis en condiciones altamente controladas y seguridad virtualmente total. A pesar de estas características muy promisorias, el empleo de péptidos sintéticos como vacunas no ha progresado como se proyectó en un principio. Los péptidos no son tan inmunógenos como las proteínas, y es difícil conferir inmunidad humoral o mediada por células contra ellos. 1.3.4. Vacunas conjugadas Una limitación de las vacunas de polisacárido es su incapacidad de activar las células TH. Activan las células B del tipo 2 (TI-2) de una forma independiente del timo, lo que tiene como consecuencia producción de IgM pero poco cambio de clase, maduración nula de la a…nidad y poco desarrollo, en el mejor de los casos, de células de memoria. Diversos investigadores han informado la inducción de células plasmáticas secretoras de IgA que reciben inmunización subcutánea con la vacuna de polisacáridos neumocócicos. En este caso, como las células TH no participan en la reacción, la vacuna puede activar células B de memoria especí…cas de IgA que se generaron con anterioridad con la exposición natural de las super…cies mucosas a los antígenos bacterianos. Como estas bacterias tienen epítopos polisacáridos y proteínicos, activarían las células TH, las que a su vez podrían mediar el cambio de clase y la formación de células de memoria. Una manera de hacer participar a las células TH en la reacción a un antígeno polisacárido consiste en conjugarlo con alguna clase de proteína portadora. Por ejemplo, la vacuna para combatir Haemophilus in‡ uenzae del tipo b (Hib), causa principal de la meningitis bacteriana en niños menores de cinco años, está constituida por polisacárido capsular del tipo b enlazado de manera covalente con una proteína portadora, el toxoide tetánico (ver Fig. 04). 15 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS Figura 04. Una vacuna conjugada protege contra Haemophilus in‡ uenzae tipo b. La vacuna se produce conjugando el polisacárido de super…cie de Hib con una molécula de proteína El conjugado de polisacárido y proteína es mucho más inmunógeno que el polisacárido por sí solo y, puesto que activa las células TH, permite el cambio de clase desde la IgM hacia la IgA. Aunque este tipo de vacuna puede inducir células B de memoria, no lo puede hacer con células T de memoria especí…cas para el agente patógeno. En el caso de la vacuna Hib, parece que las células B de memoria se pueden activar en cierto grado en ausencia de una población de células TH de memoria, lo que explica la e…cacia de esta vacuna. Las infecciones por Hib pueden causar sordera y defectos neurológicos; la utilidad de esta vacuna se aprecia en países con amplia cobertura de la vacuna conjugada. En la Fig. 05 se observa la rápida declinación de los casos de Hib en Estados Unidos. Figura 05. Una vacuna conjugada protege contra Haemophilus in‡ uenzae tipo b (Hib). Desde la introducción de esta vacuna en Estados Unidos, la incidencia de enfermedad por Hib ha disminuido de manera impresionante 16 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS Una de las limitaciones de las vacunas de péptidos sintéticos y de las de proteínas recombinantes es que tienden a ser de…cientes desde el punto de vista inmunógeno. También tienden a inducir una reacción de anticuerpo humoral, pero es menos probable que induzcan una mediada por células. Por lo tanto, lo que se necesita es un método para elaborar vacunas de péptidos sintéticos que contengan epítopos inmunodominantes de células B y T. Más aún, si se desea una reacción de CTL, la vacuna debe descargarse por vía intracelular de modo que los péptidos se puedan procesar y presentar en conjunto con moléculas MHC clase I. En la actualidad se aplican diversas técnicas innovadoras para desarrollar vacunas multivalentes que puedan presentar copias múltiples de un péptido determinado o una mezcla de péptidos al sistema inmunitario (ver Fig. 06). Figura 06. Vacunas subunitarias multivalentes. (a) Es posible diseñar complejos de matriz sólida, anticuerpo y antígeno para que contengan péptidos sintéticos que representen epítopos de células T y B. (b) Pueden elaborarse micelas proteínicas, liposomas y complejos inmunoestimulantes (ISCOM) con antígenos extraídos o péptidos antigénicos. En micelas y liposomas los residuos hidró…los de las moléculas de antígeno están orientados hacia el exterior. En los ISCOM las colas largas de ácidos grasos de la capa detergente externa se encuentran junto a los residuos hidrófobos de las moléculas de antígeno localizadas a nivel central. (c) ISCOM y liposomas pue den descargar antígenos dentro de las células, de modo que imiten a los antígenos endógenos. El procesamiento ulterior por la vía citosólica y la presentación con moléculas MHC clase I inducen una inmunorreacción mediada por células. 17 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS Un método consiste en producir complejos antígeno-anticuerpo en matriz sólida (SMAA, del inglés solid matrix-antibody- antigen), para lo cual se …jan anticuerpos monoclonales a matrices sólidas particuladas y luego se satura el anticuerpo con el antígeno deseado. Después se emplean los complejos resultantes como vacunas. Se ha demostrado que estos complejos multivalentes provocan reacciones humorales y celulares intensas. Otro medio para producir una vacuna multivalente consiste en emplear detergente para incorporar los antígenos proteínicos en micelas de proteínas, vesículas lipídicas (llamadas liposomas) o complejos inmunoestimulantes como se indica en la Fig. 06-b. 1.3.5. Vacunas de DNA En una estrategia de vacunación que se investiga actualmente para varias enfermedades se utiliza DNA de plásmido que codi…ca proteínas antigénicas, el cual se inyecta directamente en el músculo del receptor. Las células musculares captan el DNA y expresan el antígeno proteínico codi…cado, lo que precipita una reacción de inmunidad humoral y otra mediada por células. Lo que es más sorprendente de esta observación es que las células musculares captan y expresan el DNA inyectado con e…ciencia mucho mayor que la observada en células de cultivo tisular. El DNA parece integrarse en el DNA cromosómico o conservarse durante períodos prolongados en forma de episoma. El antígeno vírico es expresado no sólo por las células musculares, sino también por las células dendríticas en la zona de la inyección. Las células musculares expresan concentraciones bajas de moléculas MHC clase I y no moléculas coestimuladoras, lo cual sugiere que las células dendríticas locales podrían ser cruciales para el desarrollo de reacciones antigénicas a las vacunas de DNA (ver Fig. 07). 18 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS Figura 07. El empleo de las vacunas de DNA induce inmunidad humoral y celular. El gen inyectado se expresa en la célula muscular que lo ha recibido y en las células presentadoras de antígeno (APC) cercanas. Los péptidos de la proteína codi…cada por el DNA se expresan en la super…cie de ambos tipos de células después del procesamiento como antígeno endógeno por la vía de MHC clase I. Las células presentadoras de antígeno en el contexto de las moléculas MHC clase I estimulan el desarrollo de células T citotóxicas. La proteína codi…cada por el DNA inyectado se expresa también como proteína secretada soluble, que se capta, procesa y presenta en el contexto de moléculas MHC clase II. Esta vía estimula la inmunidad mediada por células B y genera anticuerpos y células B de memoria contra la proteína. Las vacunas de DNA ofrecen ventajas sobre muchas de las existentes. Por ejemplo, la proteína codi…cada se expresa en el hospedador en su forma natural, sin desnaturalización ni modi…cación. Por lo tanto, la reacción inmunitaria se dirige contra el antígeno tal y como lo expresa el agente patógeno. 19 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS Las vacunas de DNA inducen además inmunidad humoral y mediada por células; la estimulación de ambas ramas de la inmunidad mediante vacunas que no son de DNA requiere, en condiciones normales, inmunización con un preparado de microorganismos vivos atenuados, que introducen elementos de riesgo adicionales. Por último, las vacunas de DNA producen expresión prolongada del antígeno, lo que crea memoria inmunitaria considerable. Los aspectos prácticos de las vacunas de DNA son también muy promisorios. No se requiere refrigeración para la manipulación y el almacenamiento del DNA de plásmido, lo que reduce de manera signi…cativa el costo y la complejidad de su envío. El mismo vector plásmido puede diseñarse de manera individualizada para que produzca diversas proteínas, de tal modo que puedan emplearse las mismas técnicas para la fabricación de las diversas vacunas de DNA, cada una codi…cadora de un antígeno proveniente de un patógeno distinto. Un método mejorado para la administración de estas vacunas consiste en cubrir partículas microscópicas de oro con el DNA del plásmido y, a continuación, introducirlas a través de la piel hasta el músculo subyacente con una pistola de aire (llamada pistola génica). Esto hace posible la administración rápida de una vacuna a grandes poblaciones sin necesidad de reservas gigantescas de agujas y jeringas. Las pruebas efectuadas con vacunas de DNA en modelos animales han demostrado que son capaces de conferir inmunidad protectora contra diversos agentes patógenos, entre ellos el virus de la gripe. Se ha corroborado asimismo que la inclusión de ciertas secuencias de DNA en el vector desencadena una reacción inmunitaria intensi… cada. Una de tales secuencias es la CpG observada en patógenos. En la actualidad se realizan ensayos en seres humanos con diferentes vacunas de DNA, entre ellas las de paludismo, SIDA, gripe, …ebre de Ébola y herpes. En un éxito experimental reciente con vacunas de DNA se con…rió protección a ratones contra inóculos de coronavirus del SARS mediante un vector de DNA que codi…caba la proteína de las espículas de este virus. El suero de los receptores de la vacuna trans…rió inmunidad, lo cual demuestra que los antígenos neutralizantes se formaron a raíz de la vacunación y fueron protectores en el modelo murino de infección por SARS. En los estudios experimentales futuros de vacunas con DNA se mezclarán genes de proteínas antigénicas con los de citocinas o quimiocinas que dirigen la reacción inmunitaria hacia la vía óptima. Por ejemplo, puede incluirse el gen de la IL-12 en una vacuna de DNA; la expresión de esta interleucina en el sitio de inmunización estimulará la inmunidad del tipo TH1 inducida por la vacuna. Las vacunas de DNA se encuentran en la fase de ensayos clínicos, y es probable que se usen en la inmunización de personas en los próximos años. Sin embargo, no constituyen una solución universal a los problemas de la vacunación; por ejemplo, sólo pueden codi…carse antígenos proteínicos; además, ciertas vacunas, como las usadas contra infecciones neumocócicas y meningocócicas, se basan en antígenos polisacáridos y no son candidatas para el suministro vía DNA. 1.3.6. Vacunas con vectores recombinantes Es posible introducir en virus o bacterias atenuados genes que codi…can antígenos mayores de agentes patógenos especialmente virulentos. El microorganismo atenuado funciona como vector, se multiplica en el hospedador y expresa el producto génico del agente patógeno. 20 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS Se han elaborado vacunas con virus atenuados vivos a partir de vacunas ya autorizadas a las que se agregan genes que codi…can antígenos presentes en patógenos de reciente aparición. Es posible que tales vacunas de virus quiméricos sean probadas y autorizadas más rápido que un producto totalmente nuevo, con lo que se ahorraría tiempo valioso. Un ejemplo muy reciente de este tipo de quimera es la vacuna de la …ebre amarilla, que se sometió a ingeniería genética para que expresara antígenos del virus nilooccidental. Se han utilizado diversos microorganismos como vectores para vacunas, por ejemplo virus de la viruela bovina, virus de la viruela de los canarios, virus de la polio atenuados, adenovirus, cepas atenuadas de Salmonella, cepa BCG de Mycobacterium bovis y ciertas cepas de estreptococos que existen habitualmente en la cavidad bucal. El virus de la viruela bovina, una forma atenuada que se utiliza para erradicar la viruela, se ha usado ampliamente como vector. Este virus complejo de gran tamaño, cuyo genoma consta de unos 200 genes, puede someterse a ingeniería genética para que porte varias docenas de genes extraños sin trastornar su capacidad de infectar células del hospedador y multiplicarse en ellas. En la Fig. 08 se ilustra el procedimiento para producir un vector de viruela bovina que lleva un gen extraño obtenido de un agente patógeno. El virus de la viruela bovina sometido a ingeniería genética expresa concentraciones elevadas del producto génico insertado, que luego puede servir como inmunógeno potente en el hospedador inoculado. Al igual que la vacuna ordinaria contra la viruela, las vacunas que tienen como vector virus de la viruela bovina sometidos a ingeniería genética pueden administrarse simplemente rasguñando la piel, lo que produce infección localizada en las células del hospedador. Si el producto génico extraño expresado por el virus de la viruela bovina es una proteína de la cubierta vírica, se inserta en la membrana de la célula hospedadora infectada e induce inmunidad mediada por células así como inmunidad mediada por anticuerpo. Otras vacunas con vectores atenuados podrían ser más seguras que la de virus de la viruela bovina. En fecha reciente se han realizado pruebas de esta clase con el virus de la viruela de los canarios. Como su pariente, el virus de los bovinos, el de los canarios es de gran tamaño y se somete con facilidad a ingeniería genética para que lleve múltiples genes. A diferencia de aquél, éste no parece ser virulento incluso en individuos que padecen supresión grave de la inmunidad. Otro posible vector es una cepa atenuada de Salmonella typhimurium, en la que se han insertado mediante ingeniería genes de la bacteria causante del cólera. La ventaja de este vector vacunal consiste en que Salmonella infecta células de la túnica mucosa del intestino y por tanto induce la producción de IgA secretoria. La inmunidad e…caz contra diversas enfermedades, entre ellas el cólera y la gonorrea, depende del aumento de la producción de IgA secretoria en las super… cies de las mucosas. Se encuentran en desarrollo medidas similares en las que se emplean bacterias que son habitantes normales de la ‡ de la cavidad bucal. La estrategia consistiría en introducir ora genes que codi…can antígenos de microorganismos patógenos en cepas bacterianas que habitan en la boca o las vías respiratorias. La inducción de inmunidad en la super…cie de la mucosa podría ofrecer excelente protección en la puerta de entrada que usa el patógeno. 21 1. MÉTODOS DE INMUNIZACIÓN Y TIPOS DE VACUNAS Figura 08. Producción de la vacuna vectorial para la viruela. El gen que codi…ca el antígeno deseado (anaranjado) se inserta en un vector plásmido adyacente al promotor de la viruela bovina (rosado) y ‡ anqueado a cada lado por el gen de la timidincinasa (TK) de este virus (verde). Cuando se incuban células en cultivo tisular de manera simultánea con virus de la viruela bovina y el plásmido recombinante, se insertan el gen del antígeno y el promotor en el genoma del virus por recombinación homóloga en el sitio del gen TK no esencial, lo que tiene como consecuencia un virus recombinante TK . Las células que contienen el virus de la viruela bovina recombinante se seleccionan mediante adición de bromodesoxiuridina (BUdr), que destruye los individuos TK . 22 REFERENCIAS Referencias [1] Thomas J. Kindt, Richard A. Goldsby, Barbara A. Osborne, Inmunología de Kuby, Ed. McGraw-Hill, Sexta Edición, 2007 [2] Ian R. Tizard, Introducción a la Inmunología Veterinaria, Ed. Elsevier Saunders, Octava Edición, 2009 23