COVID-19. El SARS-CoV-2 podría desarrollar la resistencia, haciendo que las vacunas COVID-19 sean ineficaces

Crédito: Kennedy et al, 2020 (PLOS Biology, CC BY 4.0)

La serie de ilustraciones en esta página es un esquema que ilustra tres formas en que las muestras estándar de los ensayos clínicos de COVID-19 pueden reutilizarse para evaluar el riesgo de que evolucione la resistencia a la vacuna. 1. La complejidad de las respuestas de las células B y T se puede medir utilizando muestras de sangre. Los diferentes anticuerpos neutralizantes se representan arriba en diferentes colores. Las respuestas más complejas indican una inmunidad evolutivamente más robusta.

Al igual que las bacterias que desarrollan resistencia a los antibióticos, los virus pueden desarrollar resistencia a las vacunas, y la evolución del SARS-CoV-2 podría socavar la efectividad de las vacunas que se encuentran actualmente en desarrollo, según un artículo publicado el 9 de noviembre de 2020 en el revista PLOS Biology por David Kennedy y Andrew Read de la Universidad Estatal de Pensilvania, EE. UU. Los autores también ofrecen recomendaciones a los desarrolladores de vacunas para minimizar la probabilidad de este resultado.

"Se necesita con urgencia una vacuna COVID-19 para salvar vidas y ayudar a la sociedad a volver a su estado normal previo a la pandemia", dijo David Kennedy, profesor asistente de biología. “Como hemos visto con otras enfermedades, como la neumonía, la evolución de la resistencia puede hacer que las vacunas sean rápidamente ineficaces. Al aprender de estos desafíos anteriores y al implementar este conocimiento durante el diseño de la vacuna, es posible que podamos maximizar el impacto a largo plazo de las vacunas COVID-19 ".

2. El efecto de la vacunación sobre el potencial de transmisión se puede evaluar mediante la recopilación de datos de títulos virales utilizando hisopos nasales de rutina. Los ensayos de placa de múltiples individuos vacunados y de control se compilan en un histograma. Los títulos virales indetectables sugieren poco o ningún potencial de transmisión, debido a una protección inmunitaria completa o a la ausencia de exposición. Los títulos virales altos sugieren un alto potencial de transmisión debido a la ausencia de una respuesta inmunitaria protectora. Los títulos virales intermedios, marcados arriba con un asterisco, sugieren un potencial de transmisión moderado debido a la protección parcial de la vacuna. Los títulos intermedios indican un mayor riesgo de evolución de la resistencia, ya que se puede generar diversidad de patógenos dentro de los hospedadores y la selección puede actuar durante la transmisión entre hospederos. Fuente: Kennedy et al, 2020 (PLOS Biology, CC BY 4.0)

Reutilización de muestras de sangre

Los investigadores sugieren específicamente que las muestras estándar de sangre y de hisopos nasales tomadas durante los ensayos clínicos para cuantificar las respuestas de los individuos a la vacunación también pueden usarse para evaluar la probabilidad de que las vacunas que se están probando impulsen la evolución de la resistencia. Por ejemplo, el equipo propone que se pueden utilizar muestras de sangre para evaluar la redundancia de la protección inmunitaria generada por las vacunas candidatas midiendo los tipos y cantidades de anticuerpos y células T presentes.

“Al igual que la terapia de combinación de antibióticos retrasa la evolución de la resistencia a los antibióticos, las vacunas que están diseñadas para inducir una respuesta inmune redundante, o una en la que se alienta al sistema inmune a apuntar a múltiples sitios, llamados epítopos, en la superficie del virus, pueden retrasar la evolución de la resistencia a las vacunas ”, dijo Andrew Read, profesor de Biología y Entomología Evan Pugh y director de los Institutos Huck de Ciencias de la Vida. “Eso es porque el virus tendría que adquirir varias mutaciones, en lugar de una sola, para sobrevivir al ataque del sistema inmunológico del huésped”.

3. La variación preexistente de la resistencia a la vacuna se puede evaluar recuperando las secuencias del genoma de frotis nasofaríngeos de casos sintomáticos de COVID-19 incluidos en el estudio. En un estudio doble ciego controlado con placebo, cualquier diferencia significativa en las secuencias del genoma de muestras de individuos vacunados y de control sugeriría al menos una resistencia parcial a la vacuna. Fuente: Kennedy et al, 2020 (PLOS Biology, CC BY 4.0

Reutilización de hisopos nasales

Los investigadores también recomiendan que los hisopos nasales recolectados típicamente durante los ensayos clínicos se puedan usar para determinar el título viral o la cantidad de virus presente, lo que puede considerarse un indicador del potencial de transmisión. Señalaron que suprimir fuertemente la transmisión del virus a través de huéspedes vacunados es clave para ralentizar la evolución de la resistencia, ya que minimiza las oportunidades de que surjan mutaciones y reduce las oportunidades de que la selección natural actúe sobre las mutaciones que surgen.

Además, el equipo sugiere que los datos genéticos adquiridos a través de hisopos nasales se pueden utilizar para examinar si se ha producido una selección impulsada por la vacuna. Por ejemplo, las diferencias en los alelos, o formas de genes que surgen de mutaciones, entre los genomas virales recolectados de individuos vacunados versus no vacunados, indicarían que la selección ha tenido lugar.

“Según la Organización Mundial de la Salud, al menos 198 vacunas COVID-19 están en proceso de desarrollo, y 44 se encuentran actualmente en evaluación clínica”, dijo Kennedy. "Sugerimos que el riesgo de resistencia se utilice para priorizar la inversión entre candidatos de vacuna igualmente prometedores".

Hasta la fecha, la mayoría de los casos de resistencia a las vacunas se han atribuido a la ausencia de tres factores:

Inducción de respuestas inmunitarias protectoras dirigidas a múltiples epítopos de virus simultáneamente.
Supresión del crecimiento de patógenos dentro de los huéspedes.
Respuestas inmunitarias inducidas por vacunas que protegen contra todos los serotipos circulantes.

Según los autores, cuando faltan estas características de la vacuna, la probabilidad de resistencia aumenta, dando al virus múltiples oportunidades de mutar. Alternativamente, cuando una vacuna contiene todas las características enumeradas, las posibilidades de resistencia se vuelven minúsculas.

Fuente: “Monitor for COVID-19 vaccine resistance evolution during clinical trials” by David A. Kennedy and Andrew F. Read, 9 November 2020, PLOS Biology. DOI: 10.1371/journal.pbio.3001000