Coronavirus: cómo serán las vacunas de segunda generación contra COVID-19

A medida que se filtraba la noticia de que la vacuna covid-19 que estaban desarrollando Pfizer y BioNTech estaba a punto de implementarse en todo el mundo, Todd Zion no pudo evitar sentirse un poco desinflado.

Era noviembre de 2020 y, por primera vez, llegaban noticias de esperanza en la lucha contra la covid-19.

No solo Pfizer-BioNTech, sino Moderna y luego Oxford-AstraZeneca informaron resultados de ensayos clínicos de fase III para sus vacunas con una eficacia que superó las expectativas de los científicos más optimistas.

Lo que siguió fue una avalancha de acuerdos políticos y diplomacia de vacunas. Los líderes mundiales se apresuraron a ser los primeros en tener en sus manos las nuevas vacunas.

Si bien Zion, un empresario y director ejecutivo de una pequeña empresa emergente llamada Akston Biosciences, se sintió personalmente aliviado de que la marea se estuviera volviendo contra la pandemia mundial, se enfrentó a la nada envidiable tarea de tratar de convencer a sus empleados de que su duro trabajo no había sido en vano.

Nueve meses antes, Akston Biosciences se había unido a la carrera mundial de vacunas como uno de los más de 40 equipos que competían por desarrollar la primera vacuna contra la covid-19 del mundo.

Ahora, al igual que docenas de otros, habían sido derrotados por completo por la velocidad y la eficiencia de las tecnologías de sus rivales, que habían completado ensayos clínicos mientras sus propios productos aún estaban en desarrollo.

Pero Zion todavía sentía que la carrera estaba lejos de terminar. "Esas vacunas ayudaron enormemente, pero si eres un innovador, sabes que los productos que vienen primero tienden a tener muchos problemas que no son sostenibles", dice.

"Así que por esa razón seguí motivado. Pero para una pequeña empresa fue un desafío seguir desarrollando nuestra vacuna mientras la mayor parte del mundo pensaba que el problema estaba resuelto".

Segunda generación

Doce meses después, Akston Biosciences se encuentra entre una plétora de empresas que esperan traer una segunda generación de vacunas covid-19 a la clínica durante el próximo año y medio.

Los desafíos son abundantes: muchas materias primas vitales para vacunas escasean desesperadamente, mientras que a más de dos años de la pandemia, deben convencer a los reguladores de que todavía se necesitan nuevos productos.

Pero vienen con una variedad de innovaciones novedosas. Está, por ejemplo, la empresa francesa de biotecnología Valneva, cuya vacuna contiene un químico adyuvante que se agrega a la vacuna para estimular la respuesta inmune. Esta, en particular, tiene el objetivo de provocar una mejor respuesta inmune de los ancianos.

A la lista también se suma Vaxart, con sede en California, que está desarrollando una vacuna en forma de pastilla que podría abordar el problema de la fobia a las agujas.

Cada vacuna de segunda generación tiene sus propios mercados objetivo específicos.

La aparición de nuevas versiones mutadas del virus que provoca la covid-19 durante el último año, como las variantes Delta y Ómicron, crean un potencial requerimiento para diferentes tecnologías de proporcionar una respuesta más sólida del sistema inmunológico.

"Tenemos algunos datos de que la respuesta de su sistema inmunológico a la infección natural, pero también a la vacunación, disminuye con el tiempo", dice Andrew Ustianowski, líder clínico del Programa de Investigación de Vacunas Covid del Instituto Nacional de Investigación en Salud del Reino Unido.

"Podemos ver las respuestas de los anticuerpos y, hasta cierto punto, las respuestas de las células T disminuyendo con el tiempo. Por lo tanto, una de las esperanzas de las vacunas de segunda generación es que puedan brindarnos protección durante un período más largo que estas primeras vacunas".

Los estrictos requisitos de refrigeración para muchas de las vacunas de primera generación también han planteado problemas importantes para llegar a muchas de las comunidades más pobres del mundo. Por ejemplo, en la actualidad, solo el 28% de la población de la India está completamente vacunada.

Akston Biosciences recibió recientemente la aprobación para realizar un ensayo clínico de Fase II / III, la segunda etapa de las pruebas en humanos, para verificar la seguridad y eficacia de una intervención, en India durante el próximo año.

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Se espera que la naturaleza de su vacuna, que puede mantenerse a temperatura ambiente durante al menos seis meses, pueda ayudar a llegar a regiones con una infraestructura limitada necesaria para almacenar y transportar vacunas menos estables.

Aunque puede que no esté ampliamente disponible hasta 2023, Zion confía en que seguirá siendo muy relevante en la lucha contra la covid-19.

"Acabamos de firmar un acuerdo de licencia y desarrollo de fabricación con una empresa india", dice. "Tienen alrededor de 100 países en su lista a los que se dirigen, principalmente en el sureste de Asia, Medio Oriente y África subsahariana. Vemos que las vacunas primarias siguen siendo una oportunidad en algunas de las regiones con menos servicios".

Llegar tarde a la fiesta

A principios de 2020, Filip Dubovsky estaba trabajando para AstraZeneca cuando se enteró de otra compañía farmacéutica llamada Novavax, que estaba desarrollando una forma particularmente inventiva de crear una vacuna contra la gripe.

Los científicos de la compañía habían descubierto un poderoso adyuvante llamado Matrix-M, que proviene de la corteza interna de un árbol endémico de Chile, el Quillaja Saponaria, conocido como el árbol de jabón.

En un ensayo de fase III, generalmente la etapa final de la prueba inicial, que involucra a un gran número de personas, no solo produjo una respuesta de anticuerpos más fuerte que las vacunas contra la influenza existentes, sino que también brindó protección cruzada contra múltiples cepas de influenza.

Dubovsky estaba intrigado, tanto que en junio de 2020 se unió a Novavax como su director médico para trabajar en la vacuna covid-19 de la compañía. La suya se convirtió recientemente en la primera de las vacunas de segunda generación en llegar al mercado, recibiendo inicialmente una autorización de emergencia en Indonesia y Filipinas.

Dubovsky consideró que la tecnología, que combina el adyuvante Matrix-M con una vacuna más tradicional basada en proteínas, siempre tardaría más en desarrollarse que los métodos utilizados por la primera ola de vacunas contra la covid-19, basados en ARN mensajero (ARNm) y adenovirus. Sin embargo, dice que llegar un poco más tarde a la fiesta puede haberle dado a Novavax ciertas ventajas.

Mientras se llevaban a cabo los ensayos clínicos de Novavax, comenzaron a surgir nuevas variantes de Covid-19, lo que les permitió demostrar que su vacuna seguía siendo eficaz contra una variedad de cepas diferentes.

Hasta ahora, sus datos muestran que su vacuna tiene una efectividad del 93% contra las variantes Alfa y Beta, aunque no se ha publicado ninguna eficacia para la cepa Delta dominante y aún es demasiado pronto para decir si será efectiva contra Omicron.

Anticuerpos neutralizantes

Dubovsky dice que, al igual que con la vacuna contra la influenza de Novavax, el uso del adyuvante significa que la vacuna estimula la producción de anticuerpos neutralizantes que son de mayor calidad.

"No se trata sólo de lo alto que llegan los anticuerpos, sino de lo buenos que son", explica Dubovsky.NeN"Tenemos datos de los primeros estudios clínicos que muestran que nuestra vacuna fue capaz de generar anticuerpos neutralizantes de muy alto nivel. Por lo tanto, estos no son solo anticuerpos que pueden reconocer la espícula, sino que en realidad pueden detener la propagación del virus".

Dubovsky espera que su nuevo adyuvante pueda ayudar a prevenir las llamadas "infecciones progresivas", mediante las cuales las personas completamente vacunadas pueden infectarse.

Las infecciones progresivas siguen siendo un problema importante en curso, particularmente a raíz de la variante Delta, con estudios que estiman que las tasas de infección avanzada pueden oscilar entre 1 en 100 y 1 en 5.000, según la población.

(Desde la entrevista con Dubovsky, también ha surgido la variante de Omicron fuertemente mutada, que los primeros signos sugieren que también puede conducir a una tasa significativamente más alta de infecciones recurrentes).

Generar más anticuerpos y de mejor calidad es una de las principales formas en las que las vacunas de segunda generación esperan destacar, como una posible opción de refuerzo en EE.UU. y Europa, pero también como una vacuna primaria en muchas partes del mundo.

Brian Ward, oficial médico de la empresa canadiense de biotecnología Medicago, le dijo a la BBC que se están preparando para publicar los datos de su ensayo clínico de fase III y que tienen la intención de solicitar la aprobación regulatoria para su vacuna en unas semanas.

Medicago afirma que pueden producir títulos de anticuerpos (una medida de la concentración de anticuerpos) mucho más altos que las vacunas actuales.

"Las vacunas de ARNm [producen títulos de anticuerpos que] son ​​entre dos y media y cuatro veces más altos [que en alguien que se está recuperando de Covid-19]", dice Ward. "Las vacunas de Novavax y nuestra son de 10 a 15 veces más altas".

Las vacunas que están más atrasadas en el desarrollo, como Vaxart, que actualmente se están inscribiendo para su ensayo de Fase II, esperan que ofrecer nuevas tecnologías o mecanismos de administración novedosos aún las hagan comercialmente viables.

La vacuna de Vaxart, que viene en forma de tabletas, produce respuestas de anticuerpos en la nariz que se cree que son mejores para prevenir la propagación del virus. Además, la compañía ha compilado datos de encuestas que encontraron que el 32% de los estadounidenses tendrían más probabilidades de tomar una vacuna covid-19 si se ofreciera en forma de píldora.

Según The Lancet, desde enero de 2021,el 20% de los adultos estadounidenses han informado constantemente que se vacunarán solo si es necesario para el trabajo o no se vacunarán en absoluto. El fundador de Vaxart, Sean Tucker, cree que tener una vacuna oral puede ayudar con este problema. "A fin de cuentas, mucha gente le tiene miedo a las agujas", dice.

Otra forma clave en la que estas vacunas pueden competir con las vacunas de la primera generación es en el precio, mucho más accesible que las vacunas más caras Pfizer / BioNTech y Moderna.

"Nuestro objetivo es de USD$3-5 por dosis, y creemos que ahí es donde todo sucede en el futuro", dice Zion. "La cantidad de subsidio del gobierno a estos USD$25-30 por rangos de precios de dosis (para las vacunas de ARNm) simplemente no va a ser sostenible".

Sin embargo, en un panorama tan competitivo, queda por ver si habrá espacio para todas las vacunas de segunda generación en desarrollo. Por un lado, el mercado de impulsores en países de altos ingresos es muy incierto.

Los científicos aún no tienen claro si la aparición de nuevas variantes hará que las inmunizaciones regulares contra el virus sean una necesidad, o si su amenaza disminuirá lentamente en los próximos años.

"Efectivamente, los fabricantes de las vacunas más nuevas tienen que mostrar un beneficio por encima de lo que ya tenemos", dice Ustianowski. "Y eso no es definitivo".

Los riesgos

La implementación exitosa de las vacunas covid-19 durante el año pasado ha sido ampliamente aclamada como un logro "sin precedentes".

El desarrollo de vacunas es un negocio notoriamente precario, con dos tercios de las vacunas demostrando ser inadecuadas en los ensayos clínicos. Sin embargo, los expertos han advertido que el éxito de la primera ola de inyecciones de covid-19 no es garantía de que la segunda ola lo supere.

Una de las primeras víctimas fue la empresa alemana CureVac, cuya vacuna de ARNm arrojó resultados decepcionantes en un ensayo de fase III en junio, demostrando una eficacia de solo 47% en la prevención de enfermedades.

La noticia fue vista como un revés ya que se esperaba que la vacuna, que utilizaba dosis más pequeñas de ARNm, fuera más barata y durara más en almacenamiento que los equivalentes de Pfizer / BioNTech y Moderna.

CureVac ahora está buscando una nueva vacuna covid-19 en asociación con GSK, que intenta apuntar a múltiples variantes de coronavirus a la vez. Esto ha mostrado mejores resultados en estudios con animales y parece provocar diez veces más anticuerpos que su primer intento.

Sin embargo, Klaus Edvardsen, director de desarrollo de CureVac le dijo a la BBC que es poco probable que estén en condiciones de solicitar la aprobación regulatoria antes de que finalice el 2022.

Este ejemplo sirve para ilustrar los múltiples obstáculos y desafíos que enfrentan los desarrolladores de vacunas de segunda generación.

Muchas empresas ya están descubriendo que el camino hacia la aprobación regulatoria es mucho más difícil, y la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. dice que no habrá más autorizaciones de vacunas para uso de emergencia.

Los miles de millones de dosis de vacunas que ya se han administrado (ahora se administran 29,92 millones todos los días) también están ejerciendo una presión sin precedentes en la cadena de suministro de vacunas.

Con los fabricantes de viales de vidrio y otras materias primas clave que eligen priorizar las vacunas de primera generación, los desarrolladores de segunda generación tienen dificultades para conseguir lo que necesitan.

"Definitivamente estamos entre los ciudadanos de segunda clase en lo que respecta a la cadena de suministro", dice Zion.

"Viales, vidrio, plástico, todo está siendo consumido por las vacunas aprobadas. Teníamos algunos filtros en orden, que estaban en el camión, y luego fueron desviados a una de las compañías de vacunas aprobadas a través de algún edicto gubernamental. Es así todo el tiempo".

Para Akston Biosciences y los otros nuevos competidores que se disputan una parte del mercado, el precio del fracaso comercial es potencialmente muy alto.

Hace dos años, Novavax vio un ensayo clínico para una vacuna contra el VSR que colapsó y se quemó. El proceso les costó decenas de millones de dólares, provocó el despido de empleados y la venta de dos instalaciones de desarrollo y fabricación.

El futuro

Hasta la fecha, se estima que el 47,7% de la población mundial, incluidas grandes franjas de América del Sur, África y Asia, aún no ha recibido ni siquiera una dosis de vacuna contra el coronavirus.

La gran esperanza de las vacunas de segunda generación es que puedan hacer grandes avances en este problema, especialmente porque las poblaciones no vacunadas corren un riesgo aún mayor que cualquier nueva variante que pueda surgir.

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William Hanage, epidemiólogo de la Escuela de Salud Pública TH Chan de Harvard, ha estado intentando cuantificar el impacto de la variante Delta en personas no vacunadas y recientemente descubrió una estadística sorprendente.

"Estaba observando las tasas de mortalidad en los EE.UU. Y Florida tuvo una ola delta después de que las vacunas estuvieron disponibles", dice.

"Más del 30% de todas las muertes por Covid-19 en Florida han ocurrido desde las vacunas, porque delta es más peligroso y Florida tiene muchas personas mayores no vacunadas. Y eso es solo en los EE. UU. Sabemos que hay grandes partes del mundo que no están vacunadas".

Una empresa que se está enfocando específicamente en llevar vacunas Covid-19 a países de bajos ingresos es la biotecnológica Ziccum, con sede en Lund, que ha desarrollado una tecnología para secar al aire las vacunas existentes y convertirlas en formas de polvo que no necesitan ser almacenadas o transportadas en temperaturas frías.

Ziccum está colaborando actualmente con Janssen, cuya vacuna Covid-19 de primera generación fue aprobada en febrero de 2021, para estudiar si será posible crear formas de polvo seco de una de las plataformas de vacunas de Janssen.

En un futuro próximo, esto podría utilizarse para intentar mejorar la situación de las vacunas en todo el continente africano.

El director ejecutivo de Ziccum, Göran Conradson, dijo a la BBC que se están llevando a cabo conversaciones sobre el uso de su tecnología en Ruanda, donde menos del 20% de la población está completamente vacunada.

"Nos han invitado a Ruanda para ver qué podemos hacer", dice Conradson. "Ha habido muchas iniciativas en África en este momento. Hemos tenido tantos contactos de los CDC africanos, el Banco Africano de Desarrollo, los fabricantes africanos de vacunas, hay un montón de iniciativas".

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Incluso si algunas de las vacunas de segunda generación nunca llegan al mercado para covid-19, las vastas inversiones en investigación y aceleración de los procesos de fabricación, pueden traer importantes beneficios para la salud en el ámbito de otras enfermedades.

Vaxart también está buscando crear píldoras basadas en vacunas para la gripe y el norovirus, mientras que CureVac y GSK tienen como objetivo producir una que vacune contra los coronavirus y la gripe al mismo tiempo.

La biotecnología Gritstone, con sede en California, ha lanzado recientemente un ensayo clínico de fase I en Manchester, utilizando un método conocido como ARN autoamplificador (saRNA), una forma más nueva de la tecnología de ARNm.

Inicialmente diseñado para su uso contra el cáncer, este produce copias de sí mismo una vez dentro de las células del cuerpo, lo que significa que puede inducir la misma respuesta que una vacuna de ARNm, pero con una dosis 50 o 100 veces menor, lo que hace que la vacuna sea más barata y fácil de aplicar.

Andrew Allen, presidente, director ejecutivo y cofundador de Gritstone, dice que la tecnología de la vacuna, también podría utilizarse para ayudar a desarrollar vacunas universales contra otros virus como la gripe.

Incluso, podría ayudar a acelerar su trabajo existente sobre vacunas contra el cáncer, que utiliza biopsias para intentar predecir diferentes objetivos para que el sistema inmunológico ataque, a medida que evoluciona el tumor.

Pero uno de los mayores legados de esta nueva riqueza de investigación de vacunas podría ser hacer que el mundo esté mucho más preparado para futuros brotes de coronavirus, algo que muchos científicos creen que es inevitable según las tendencias de las últimas dos décadas.

"Hemos tenido tres brotes de coronavirus en los últimos 20 años", dice Allen. "Tuvimos Sars en 2002, Mers en 2012, y luego Covid-19. Creo que todos podemos estar de acuerdo en que habrá otro brote de coronavirus, y debemos estar preparados para ello. Necesitamos estar mejor preparados que la última vez".