Vacuna

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Una vacuna o vaccí és un preparat antigènic de microorganismes complets (vius o morts) o d'alguna de les seves proteïnes o toxines que s'utilitza per a la prevenció o reducció de malalties en animals i humans.

Aquest preparat, una vegada introduït en l'organisme, indueix una resposta immune específica contra el microorganisme patogen injectat. L'objectiu és crear, com a conseqüència d'aquesta resposta de defensa, certa memòria immunitària.[1]

Un cop s'administra la vacuna, té lloc el segeüent procés dins de l'organisme:

  1. Activació de les cèl·lules presentadores d'antígens per iniciar el processament antigènic.
  2. Activació de limfòcits T (immunitat cel·lular) i B (immunitat humoral) amb la formació de gran quantitat de cèl·lules de memòria.
  3. Reconeixement de múltiples epítops per part dels limfòcits T.
  4. Persistència dels antígens als teixits limfoides, on els limfòcits B de memòria segueixen produint anticossos al llarg del temps.[2]

La vacuna ideal hauria de ser: [3]

Vacuna
  •  De fàcil administració. 
  •  De fàcil conservació. 
  •  Indueix una resposta llarga i duradera davant d'un gran nombre d'agents infectius. 
  •  No afecta els anticossos maternals. 
  •  No genera animals portadors. 
  •  Permet discriminar entra vacunats i infectats 

Història[modifica | modifica el codi]

Edward Jenner

El descobriment de les vacunes va ser un avenç molt important per a la investigació biomèdica i una de les principals causes de la millora de la salut i de la qualitat de vida, especialment en l'ésser humà.

El terme vacuna prové del llatí variola vaccinia, adaptat de vaccinus, del llatí vacca (vaca), fa referència als estudis d'Edward Jenner amb la verola vacuna.[4]

La vacuna sorgeix com a resultat de l'experimentació d'un metge britànic anomenat Edward Jenner l'any 1796, en una època en la qual el virus de la verola s'havia estès arreu d'Europa.

Com que treballava en àmbits rurals, va observar que les persones que estaven en contacte directe amb vaques, en munyir-les, desenvolupaven una mena de pústules o crostes que no era altra cosa que la verola bovina. Posteriorment es va comprovar que es tractava d'una variant de la mortal verola humana, però després de presentar aquests símptomes no emmalaltien de la verola típica dels humans.[4]

Louis Pasteur

Jenner, inspirat en la variolització i la innoculació, tècniques amb segles d'antiguitat, va desenvolupar un mètode de tractament més modern i més segur que consistia a injectar fluïd d'una pústula d'una grangera amb verola bovina a un nen sà. Aquesta innoculació va fer que el nen presentés símptomes d'aquesta malaltia. Un cop el nen es va recuperar, al cap de 48 dies aproximadament, li va innocular el virus de la verola humana i no es va detectar cap símptoma.[4]

D'aquesta manera, Jenner acabava de desenvolupar el mètode que va conduir a l'eradicació total d'aquesta malaltia tan letal cap a finals del segle XX.

L'any 1881, Louis Pasteur, seguint els passos de Jenner, realitzà un experiment: va innocular soques atenuades del bacteri de l'àntrax a diferents grups d'animals, als quals va repetir dos cops la dosi amb soques cada vegada més virulentes. Per últim, també va fer innoculacions a un grup d'animals control que no havien estat prèviament en contacte amb aquest bacil. Com a resultat, va observar que del grup control van morir gairebé tots els animals; en canvi, els prèviament innoculats no van presentar símptomes de malaltia.

Pasteur, així, va introduir els conceptes de vacuna i vacunació en homenatge a qui va ser el pioner en aquest camp .

Vacunes convencionals[modifica | modifica el codi]

Les vacunes convencionals han estat la base immunològica principal pel control i eradicació de la gran majoria de malalties infeccioses i encara són les més utilitzades.[3]

Vacunes vives atenuades[modifica | modifica el codi]

Les vacunes vives atenuades consisteixen en l’ús d’un agent infecciós viu al qual se li ha disminuït la virulència. Els virus vacunals es repliquen a l’individu receptor, provocant una resposta immunitària duradera i causant escassa o nul·la malaltia. De fet, produeixen una infecció subclínica (sense simptomatologia).[5]

La majoria s’administren via subcutània o intramuscular, algunes via oral i altres per aerosol.

Els agents vacunals d’aquestes vacunes poden tenir un origen natural o artificial (la majoria). Els principals mètodes d’atenuació són:[3]

  • Adaptacions a un hoste alternatiu.
  • Mutants termosensibles, adaptats a créixer a temperatures subòptimes.
  • Variant natural per passades. És el mètode més utilitzat. Consisteix a realitzar moltes replicacions de l’agent infecciós en línies cel·lulars (virus) o medis de cultiu (bacteris) sota condicions adverses, de manera que aquest s’ha d’adaptar i perd virulència.

Vacunes mortes o inactivades[modifica | modifica el codi]

Les vacunes inactivades estan formades pels microorganismes complets però inactivats per algun mètode físic o químic.[3]

Els productes químics més utilitzats són el formaldehid i els agents quelants, que produeixen unions creuades entre les cadenes dels àcids nucleics, inactivant el microorganisme però sense alterar les seves proteïnes. Pel que fa als agents físics, el més habitual és la calor.

En general, aquestes vacunes són més efectives en infeccions sistèmiques que en infeccions de mucoses, on són poc eficaces.

Comparativa entre vacunes atenuades i inactivades
Vacunes atenuades Vacunes inactivades
Immunitat estimulada Humoral i cel·lular Humoral
Multiplicació No
Efectivitat Immunitat duradera i eficaç Menor immunitat
Dosis Calen poques dosis Calen innoculacions repetides i més dosis
Cost Relativament baix Relativament baix
Adjuvants No tan necessaris Molt necessaris (reaccions locals i d'hipersensibilitat)
Virulència residual No
Malaltia Possible malaltia associada a vacuna Més segures i menys efectes secundaris
Emmagatzematge Problemàtiques Estables

Autovacunes[modifica | modifica el codi]

Les autovacunes són vacunes fetes a partir d'un o diversos microorganismes obtinguts d'un o més animals d'una explotació pel seu ús com a vacuna dins del mateix col·lectiu d'animals.[3] Estan indicades quan els microorganismes detectats en una explotació determinada presenten diferències antigèniques amb els presents a les vacunes comercials. A la Unió Europea només està permès realitzar autovacunes de bacteris i sempre inactivades.[3]

Adjuvants[modifica | modifica el codi]

Els adjuvants són unes sals que augmenten l’efecte de la vacuna.[5] Actuen fonamentalment:

  • Afavorint la presentació dels antígens al sistema immunitari mitjançant el segrest dels antígens vacunals i el posterior alliberament de manera lenta i perllongada.
  • Produint una lleugera inflamació que activa l’atracció de les cèl·lules presentadores d’antigen.

L’adjuvant ha de ser innocu, eficaç i, preferentment, que sigui fàcil de metabolitzar per l’organisme.[3]

Problemes de les vacunes convencionals[modifica | modifica el codi]

  • Problemes de seguretat: els principals problemes són la possible reversió a la virulència en les vacunes vives i els errors en la total inactivació de les vacunes inactivades. Un altre problema és la contaminació amb els gens bacterians o vírics no detectats.
  • Problemes causats pels efectes secundaris: generalment aquests es produeixen només en l'àmbit local, però no és infreqüent l’aparició de reaccions sistèmiques.
  • Necessitat de mantenir la cadena del fred.
  • Falta de disponibilitat per totes les malalties.
  • No diferednciació entre individus vacunats i individus infectats: quan l’individu és vacunat, el sistema immunitari detecta els mateixos antígens que quan es produeix una infecció i la seva resposta és similar. Aquest és el principal problema de les vacunes convencionals.[3][5]

Vacunes de nova generació[modifica | modifica el codi]

Classificació de les vacunes

Vacunes d'ADN[modifica | modifica el codi]

La vacuna d'ADN es caracteritza per ser una injecció d'ADN lligat a un vector d'expressió. L'ADN prové de gens de bacteris o virus patògens. El vector d'expressió permet la introducció d'aquest ADN en una cèl·lula diana del cos de l'organisme vacunat. Posteriorment, la cèl·lula diana expressa aquest ADN. Així doncs, s'indueix una expressió endògena de l'antigen, semblant a la infecció natural.L'expressió codifica per la proteïna viral antigènica d'interès, que indueix l'activació del sistema immunitari.

A més de les seves propietats immunogèniques, l'ús de vacunes d'ADN té més avantatges. El seu desenvolupament és relativament fàcil i de baix cost, ja que s'utilitza un procés genèric per la seva producció. A més, són vacunes molt estables, l'emmagatzematge i la distribució no representen cap problema. D'altra banda, estudis suggereixen que les vnacunes d'ADN són molt segures: el risc d'integració de l'ADN en el cromosoma de l'organisme, i el risc de desenvolupar autoimmunitat o tolerància són mínims.

Aquestes característiques expliquen el gran interès generat per les vacunes d'ADN, existoses contra un nombre creixent de malalties.[6][7]

Vacunes recombinants[modifica | modifica el codi]

Les vacunes recombinants utilitzen la tecnologia de l'ADN recombinant en alguna etapa de la seva producció. Normalment se selecciona un microorganisme no patogen (bacteri o fong) al qual se li incorpora, mitjançant enginyeria genètica, ADN d'un agent patogen. Un cop integrat l'ADN, el microorganisme l'expressa. S'obtenen les partícules proteïques del patogen inicial, que se seleccionen i permeten la producció de la vacuna.Un cop innoculada, la vacuna immunitza l'organisme enfront del patogen inicial.

La vacuna contra l'hepatitis B és un clar exemple d'aquesta tècnica: s'insereix en un plasmidi el gen S de l'antigen de superficie del virus de l'hepatitis B (HbsAg). Aquest plasmidi s'introdueix en el fong Saccharomyces cerevisiae, el qual s'encarrega d'expressar l'antigen de superfície del virus esmentat. D'aquesta manera la vacuna conté una de les proteïnes de l'embolcall del virus de l'hepatitis B.[8]

En altres casos l'organisme modificat genèticament, pot ser utilitzat com una vacuna viva. Són vacunes recombinants que utilitzen virus o bacteris com a vector:

  • S'incorpora un gen d'un patogen en el genoma d'un microorganisme atenuat.
  • Es vacuna l'organisme amb el microorganisme atenual (vector).
  • El vector, quan es replica en l'organisme receptor, expressa els gens propis i els gens incorporats. Els gens incorporats codifiquen per una proteïna immunogènica, que normalment forma part de l'estructura del patogen inicial.
  • Aquesta proteïna es presenta al sistema immunitari, i indueix la respota immunitària.
  • L'organisme s'immunitza.

Les vacunes vives requereixen un control important, cal garantir la seguretat del procés.[9][10][11]

Plantes productores de vacunes[modifica | modifica el codi]

Una aplicació important en la tecnologia de les plantes és el desenvolupament de vacunes. Les vacunes produïdes per plantes es realitzen mitjançant recombinació genètica. La planta pot ser recombinada tant en el seu genoma nuclear com en el genoma dels seus cloroplasts. Transformar el genoma dels cloroplasts permet produir una major quantitat de proteïnes recombinants i reduir els costos de producció.

La producció de vacunes per plantes és una aplicació molt nova que encara s'està investigant, com és el cas de la vacuna contra el rotavirus boví: es va modificar genèticament la planta del tabac, introduint en el seu genoma part de l'ADN del virus. La posterior expressió de l'ADN viral per la planta va produir l'antigen de la coberta del rotavirus boví (VP8). Aquest es va utilitzar en la formulació de la vacuna. Es van trobar grans avantatges durant la investigació. Aquest antigen va ser capaç d'induir una forta resposta immunitària en ratolins femelles. Els ratolins lactants nascuts de femelles immunitzades van desenvolupar també anticossos contra aquest antigen.

D'altra banda, treballar amb plantes permet augmentar fàcilment l'escala de producció. A més es disminueixen els riscos de contaminació amb patògens humans o animals.

Una altra aplicació innovadora que s'investiga és la producció de vacunes comestibles, fàcils i barates d'administrar. La producció de vacunes comestibles es realitzaria de la mateixa manera, mitjançant plantes transgèniques, com pot ser el cas de la planta del tomàquet. La posterior ingestió del tomàquet recombinat immunitzaria l'organisme. Si s'aplica amb control i èticament, aquest mètode innovador també podria ser útil en el control de propagació de malalties. Això seria possible instal·lant menjadors per animals habilitats amb certes vacunes comestibles, per així immunitzar-los i frenar, per exemple, malalties com la ràbia.[12][13]

Vacunes de deleció antigènica[modifica | modifica el codi]

Un ús alternatiu de la moderna tecnologia gènica és l’eliminació (deleció) de gens no essencials amb la finalitat que aquests gens no s’expressin. Les vacunes preparades amb aquests genomes incomplets no induiran una resposta immunitària contra aquests antígens eliminats i, com a conseqüència, podrà ser diferenciada de la resposta contra el virus normal (complet). Exemples: [11]

  • Soques de virus que causen la malaltia d’Aujeszky han sigut desproveïdes del gen que codifica la glicoproteïna E. Aquestes vacunes fan possible el diagnòstic diferencial entre animals vacunats i animals infectats, pel fet que els animals infectats naturalment produeixen anticossos contra la glicoproteïna E i els vacunats no ho fan. En un programa d’eradicació de la malaltia s’eliminen tots els animals positius a l’antigen glicoproteïna E.
  • El mateix mètode ha sigut utilitzat en la preparació de vacunes contra la rinotraqueitis infecciosa bovina, causada també pel virus herpes (VHB-1).
  • També en Baculovirus (vector) s’introdueix el gen de la glicoproteïna E2 del virus de la pesta porquina clàssica: el recombinant es multiplica en cèl·lules d’insectes i produeix antígens gE2 que, després de ser purificats, són emprats com antígens vacunals.

Vacunes de subunitats[modifica | modifica el codi]

Les vacunes de subunitats són preparacions purificades o sintetitzades de determinats components (proteïnes, pèptids, carbohidrats, toxines, etc.) de microorganismes. S’identifica el component d’interès i el DNA que el codifica, clonem aquest DNA i el transferim a un vector (via plasmidi). El vector pot ser Baculovirus, Escherichia coli, llevats,etc.

L’organisme recombinant que transporta el gen s'insereix, es multiplica, i el producte del gen és purificat i administrat com una vacuna. Té els mateixos avantatges i inconvenients que les vacunes inactivades, però es caracteritzen per una menor reversió a la patogenicitat (derivada de l’absència d’altres components no desitjats del patogen complet inactivat) i per la seva simplicitat: resulta més fàcil per generar millores (modificacions estructurals, conjugacions, molècules recombinants...).

La vacuna de subunitat més reeixida a la medicina veterinària és una vacuna recombinant contra la malaltia de Lyme. Només s'aïlla un gen (que codifica la proteïna A de la superfície externa obtinguda d'una soca patògena de Borrellia burgdorferi (l’agent causal d'aquesta malaltia) i s’introdueix a un E. coli. Aquesta és propagada i la proteïna de subunitat es purifica i es prepara per ser administrada en gossos.[11][14][15][16]

Vacunes de proteïnes sintètiques[modifica | modifica el codi]

En general, el sistema immunitari no reconeix pas els patògens per una estructura completa, sinó per una petita seqüència peptídica, anomenada epítop. Aquestes, com a seqüències d’aminoàcids, es poden sintetitzar, la qual cosa permet generar la resposta immunitària sense necessitat d'utilitzar l’antigen complet, amb l'evident reducció dels efectes secundaris per la innoculació de la vacuna.

Per contra, aquestes vacunes presenten certs hàndicaps:

  • La identificació de l’epítop és complexa. Per poder-ho realitzar s’utilitzen hibridomes de limfòcits B que reconeixen l’antigen e inicien la síntesi d’anticossos monoclonals. També s’utilitzen perfils de hidrofobicitat, que permeten situar la proteïna en una zona especifica de la cèl·lula.
  • És difícil produir-los en grans quantitats. Per una banda, és difícil que els epítops adquireixin l’estructura necessària sense interaccionar amb altres estructures (amb les que interacciona pel fet de ser sintetitzats per una cèl·lula); d'altra banda, en ser una seqüència petita, és molt sensible a les mutacions, donada l’alta especificitat que es requereix per la seva identificació.[11][14]

Vacunació[modifica | modifica el codi]

La vacunació és una tècnica que s'aplica a una població sana susceptible d'emmalaltir, ja sigui humana o animal, amb l'objectiu de prevenir una possible infecció i eliminar el caràcter susceptible d'un individu a una certa malaltia. És un mètode d'immunització activa.[17]

A la cadena epidemiològica la vacunació dóna lloc a una immunitat general en una certa població, si s'aconsegueix una cobertura adequada, si això no passa la vacuna només aporta un benefici individual i romanen grups susceptibles que són els responsables de mantenir la transmissió de la malaltia en la comunitat i de l'aparició de nous brots, això dependrà de la capacitat de transmissió del microorganisme. Amb alts nivells de cobertura es pot arribar a l'eradicació d'una malaltia, com és el cas de la verola.[17]

Actualment la vacunació, en general, no és qüestionada, i és acceptada de forma universal, amb un alt nivell de confiança en les vacunes per part de la població i els professionals que les administren.[17]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «Antígenos e immunógenos». [Consulta: 19 gener 2014].
  2. http://www.hospitalpenna.com.ar/archivos/bajar/inmuno_vacunas.pdf
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 Gómez-Lucía, Del Mar Blanco, Domènech. Manual de Inmunología Veterinaria. Madrid: Pearson, 2007, p. 514 - 531 [Consulta: 13 gener 2014]. 
  4. 4,0 4,1 4,2 Dinc, G, Ulman, Y.. «The introduction of variolation 'A La Turca' to the West by Lady Mary Montagu and Turkey's contribution to this». Elsevier, 25, 21, 2007, pàg. 4261–4265 [Consulta: 18 gener 2014].
  5. 5,0 5,1 5,2 Fenner, F., Batcham, P., Gibbs, E., Murphy, F., Studdert, M., White, D.. Virología Veterinaria. Zaragoza: Acribia, 1987, p. 277 - 278 [Consulta: 13 gener 2014]. 
  6. Dumonteil, E. «Vacunas de DNA: el presente y el futuro.». Rev Biomed, 2000, pàg. S7-S12 [Consulta: 18 gener 2014].
  7. Reyes, A., Pinto, A.. «Vacunas de DNA». Temas de actualidad em microbiología, ambiente y salud, 2002..
  8. «Vacuna contra la hepatitis B». [Consulta: 18 gener 2014].
  9. «Vacuna recombinante». [Consulta: 18 gener 2014].
  10. «Las vacunas y su história». [Consulta: 18 gener 2014].
  11. 11,0 11,1 11,2 11,3 González-Hachero, J., Pérez-Quintero, J.. «Clasificación de las Vacunas». Falta indicar la publicació, 2005 [Consulta: 18 gener 2014].
  12. «Utilizan plantas para producir vacunas». Agencia CyTA – Instituto Leloir, 17 d'octubre de 2011 [Consulta: 18 gener 2014].
  13. Molina, I. «Vacunas transgénicas». [Consulta: 18 gener 2014].
  14. 14,0 14,1 «Vacunas de subunidades». [Consulta: 19 gener 2014].
  15. «Subunidad de la proteína, Las vacunas de subunidades». [Consulta: 19 gener 2014].
  16. «Sistemas de inmunización activa. Vacunas.». [Consulta: 19 gener 2014].
  17. 17,0 17,1 17,2 Gobierno de Aragón. «Vacunaciones». [Consulta: 18 gener 2014].