Lo que hacen las vacunas es entrenar al sistema inmune para que este pueda detectar rápidamente al patógeno y defenderse de él antes de que se desarrolle como enfermedad.

El virus que produce la enfermedad Covid-19 es un coronavirus llamado SARS-CoV-2. Este virus tiene unas proteínas en su superficie que actúan como llaves para entrar en las células. Una vez dentro, el virus pone a las células a su servicio para que hagan por él las tareas propias de un ser vivo, entre ellas la reproducción.

Cuando el sistema inmune detecta que hay un virus infectando células, se produce una respuesta defensiva por etapas cuyo fin es deshacerse del virus. Toda batalla acarrea daños colaterales, en algunos casos insalvables. Medio millón de personas lo han pagado con la vida.

La primera etapa de la batalla consiste en movilizar al sistema inmunitario innato que ataca por igual sea cual sea el patógeno. Sus tropas están formadas por los macrófagos y además intervienen otras células inmunes inespecíficas, como las gammadelta y las natural killer (NK). Ninguna de las tres detecta las proteínas llave específicas del coronavirus, pero sí identifican los daños que el virus deja a su paso. Las células inmunes sí parece que desarrollan cierta memoria frente a los patógenos.

Si el sistema inmunitario innato no consigue derrotar al virus, se moviliza el sistema inmunitario adaptativo o adquirido. Sus tropas están formadas por linfocitos, capaces de generar anticuerpos específicos contra el virus reconociendo sus proteínas llave.

Si la persona se recupera de la Covid-19, parte de estos anticuerpos y linfocitos permanecen en el organismo como memoria, listos para defenderse de otra posible infección. Sin embargo todavía no se sabe si son capaces de inmunizar frente a un segundo contagio. En algunas patologías el haber pasado la enfermedad inmuniza de por vida, en otros casos la inmunidad es poco duradera o casi inexistente. La edad, el estrés y otras enfermedades crónicas aceleran la muerte de los linfocitos de memoria. Por eso algunos investigadores afirman que la situación ideal sería contar con varios tipos de vacunas, dependiendo de la fortaleza del sistema inmune y de la edad de cada persona.

Al fin y al cabo, lo que hacen las vacunas es movilizar las tropas de linfocitos y generar los anticuerpos específicos capaces de derrotar al virus. Es decir, las vacunas entrenan al sistema inmune para que este sepa defenderse del virus desde el primer momento, antes de que pueda causar la enfermedad.

En este momento se están desarrollando 172 vacunas contra la Covid-19. Miles de científicos en centros de investigación y farmacéuticas están haciendo ciencia de primer nivel con un objetivo común: conseguir una vacuna eficaz y segura.

La mayoría de vacunas están en fase preclínica, que consiste en probarla en cultivos celulares (in vitro) y posteriormente en animales. Una vez superado el ensayo preclínico entran en ensayo clínico, es decir, se empiezan a probar en personas. Una decena de vacunas ya están en ensayo clínico, que a su vez se divide en tres fases. La fase I evalúa la seguridad de la vacuna en grupos reducidos de personas sanas. La fase II evalúa principalmente la eficacia de la vacuna sobre cientos de personas. La fase III es la prueba de fuego, ya que se mide de forma definitiva tanto la seguridad como la eficacia de la vacuna en grupos de cientos o miles de personas. Estas fases están reguladas por las principales autoridades sanitarias (normas de la EMA, la OMS y la FDA), que serán los agentes últimos en aprobar la comercialización y administración de la vacuna.

De momento no hay ninguna vacuna en fase III, pero sí hay una decena de vacunas prometedoras en fase I y II.

En la actualidad contamos con diferentes estrategias para desarrollar vacunas. Las autoridades sanitarias se muestran optimistas y creen que es posible que dispongamos de vacunas contra la Covid-19, en plural, a principios de 2021. Este optimismo es en parte especulativo, pero también atiende a razones de peso. Principalmente a dos. La primera radica en la naturaleza del virus. Hay virus como el VIH que causa el sida que, pese a llevar 40 años de investigación, todavía no hay ninguna vacuna contra él. El VIH se reproduce y muta a gran velocidad, es capaz de "ocultarse" en las células y de reprimir la respuesta inmune. El SARS-CoV-2 no encaja en esa descripción. Solo hay tres casos documentados de remisión a largo plazo del VIH, así que la gente no se cura por sí sola del sida. En cambio, más de la mitad de los enfermos de Covid-19 sí se cura.

La otra razón de peso para el optimismo es todo el conocimiento acumulado gracias a la investigación en ciencia básica. Las estrategias de diseño de vacunas son más sofisticadas y rápidas que nunca. Si se llega a una vacuna en tiempo récord es porque tenemos los conocimientos, el capital y las infraestructuras para hacerlo.

Actualmente hay ocho estrategias fundamentales para obtener vacunas contra la Covid-19:

Vacuna basada en ADN

Estas vacunas funcionan como una suerte de instrucciones que reciben las células para construir proteínas virales. Las proteínas virales por sí solas no causan ningún daño, pero sí activan el sistema inmune, que las reconoce como extrañas y genera anticuerpos para defenderse de ellas. De esta manera tendríamos tropas específicas y bien entrenadas para defendernos contra el virus.

Estas vacunas se sintetizan gracias a la ingeniería genética. Lo que se hace es introducir el gen que codifica la proteína viral en un pequeño fragmento de ADN llamado plásmido. Las células toman los plásmidos de ADN y siguen sus instrucciones para fabricar las proteínas virales.

Vacuna de virus atenuado

Vacunas como la famosa triple vírica (sarampión, paperas y rubeola) o la de la varicela son de esta clase. Se usa el virus original en su forma debilitada, de tal manera que es incapaz de reproducirse y provocar la enfermedad, pero sí activa el sistema inmune.

Existen diferentes estrategias para producir estas vacunas. Una de ellas consiste en infectar con el virus un cultivo de células en el laboratorio y permitir que los virus se multipliquen. Las condiciones del cultivo hacen que las copias del virus vayan perdiendo virulencia, de forma que acaben por ser incapaces de replicarse en células humanas.

Usar virus activos como vacuna tiene su pros y contras. Un pro es que proporciona una respuesta inmunitaria duradera, y un contra es que no puede ser administrada a personas inmunodeprimidas.

Vacuna de virus inactivado

Algunas vacunas de la gripe, la de la rabia y la hepatitis A son de este tipo. Se sintetizan a partir del virus original, inactivándolo con calor o a través de reacciones químicas con las que pierde su capacidad de reproducirse en las células. El virus mantiene su estructura y parte de su composición química, pero no tiene la capacidad de infectar ni de causar ningún tipo de daño. El sistema inmune reconoce los componentes del virus y se desata la respuesta inmune, dejando al organismo preparado ante el ataque.

La ventaja de este tipo de vacuna es que puede administrarse a personas con el sistema inmune comprometido. La desventaja es que desencadena una respuesta inmune débil, por lo que pueden ser necesarias dosis de refuerzo a lo largo de la vida.

Vector viral no replicante

Es un tipo de vacuna recombinante, ya que utiliza el cuerpo de un microrganismo y dentro se incluye parte del material genético del patógeno a combatir. Así el cuerpo del microorganismo actúa como vector o vehículo de algún gen que desate la respuesta inmunitaria.

El sistema que se está ensayando para el coronavirus consiste en utilizar un virus diferente que no tenga capacidad de replicación en células humanas, al que se le adiciona un gen del SARS-CoV-2. Este gen codifica la fabricación de alguna proteína del virus capaz de activar al sistema inmune.

Vacuna de subunidad de proteínas

En lugar de introducir virus completos, se usa un fragmento del virus capaz de desencadenar una respuesta inmune y estimular la inmunidad. Los fragmentos que se están estudiando son proteínas, como la proteína llave del SARS-CoV-2 de entrada en las células llamada proteína S. Las vacunas de la hepatitis B y el herpes zóster son de este tipo.

Vacuna de vector viral replicante

Es un tipo de vacuna recombinante, es decir, se usa un microorganismo (otro virus) como vector o vehículo del material genético del virus a combatir. En este caso se utiliza un virus diferente con capacidad de replicarse. Al replicarse se producen copias de la proteína viral que desencadena la respuesta inmune. Las vacunas contra el ébola y el dengue son de este tipo.

Vacuna basada en ARN

Al igual que las vacunas de ADN, estas vacunas experimentales proporcionan inmunidad mediante la introducción de material genético (ARN) del virus en las células. Esto desencadenaría una respuesta inmune inmediata. La ventaja es que como el SARS-Cov-2 es un virus con ARN, este tipo de vacunas se producen con más agilidad que otro tipo de vacunas. El contra es que sería la primera vacuna de esta clase que usaríamos en humanos, por lo que su validación por parte de las autoridades sanitarias podría demorarse.

Partícula similar a virus

Se conocen como virus-like particle (VLP) ya que, desde el punto de vista químico son como el virus original pero sin material genético viral. Se construyen insertando las proteínas de superficie del virus en una bicapa lipídica, emulando la envoltura del SARS-CoV-2, por lo que activarían los linfocitos del sistema inmune. Al no contener material genético, no tienen capacidad de replicarse en las células, así que son más seguras que las vacunas de tipo virus atenuado. La vacuna del virus del papiloma humano es de esta clase.

Hoy en día, las vacunas que están en fases más avanzadas del ensayo clínico son las basadas en ARN, de vector viral no replicante y de virus inactivo. Es posible que alguna de ellas dé un resultado aceptable. Incluso puede que alguna de ellas pase con nota las pruebas de eficacia y seguridad y superen la fase III. Solo necesitamos que al menos una de las 172 vacunas lo consiga. Ese "solo" tan optimista y categórico es fruto de una de las creaciones más sólidas y colosales de la humanidad: la ciencia. Ahora más fuerte que nunca, sin ciencia no hay futuro.