Tema 3. Aplicaciones de la Ingeniería genética Vacunas Lectura Adicional Vacunas Suspensión de microorganismos vivos, atenuados o porciones antigénicas de dichos agentes que introducidos en un huésped, producen respuesta inmune para prevenir enfermedades. La viruela fue la primera enfermedad que el ser humano intentó prevenir inoculándose a sí mismo con otro tipo de enfermedad. En 1796, durante el momento de mayor extensión del virus de la viruela en Europa, un médico rural de Inglaterra, Edward Jenner, observó que las recolectoras de leche adquirían ocasionalmente una especie de «viruela de vaca» o «viruela vacuna» (cowpox) por el contacto continuado con estos animales, y que luego quedaban a salvo de enfermar de viruela común. Efectivamente se ha comprobado que esta viruela vacuna es una variante leve de la mortífera viruela «humana». Trabajando sobre este caso de inoculación, Jenner tomó viruela vacuna de la mano de la granjera Sarah Nelmes. Insertó este fluido a través de inyección en el brazo de un niño de ocho años, James Phipps. El pequeño mostró síntomas de la infección de viruela vacuna. Cuarenta y ocho días más tarde, después de que Phipps se hubiera recuperado completamente de tal enfermedad, el doctor Jenner le inyectó al niño infección de viruela humana, pero esta vez no mostró ningún síntoma o signo de enfermedad Generalidades del Sistema inmune El sistema inmune tiene la capacidad para proteger al cuerpo contra agentes específicos como bacterias, virus, toxinas ó células propias que se han vuelto extrañas. Pueden distinguirse dos mecanismos básicos por los cuales este sistema lleva a cabo sus funciones y ambos están basados en la función de linfocitos: Los linfocitos B, esta parte del sistema inmune es la encargada de la producción de anticuerpos después de una primera exposición a un agente extraño. Los anticuerpos son moléculas que reconocen al agente infeccioso y “avisa” a otras células inmunes para que lo destruyan. Los linfocitos B reciben el nombre de células plasmáticas cuando han madurado, es decir, cuando se especializan para reconocer un tipo de epítope (región reconocida por un anticuerpo específico). La función de los anticuerpos es auxiliar a otras células a reconocer y destruir al agente extraño, para lograr este objetivo pueden realizar varias funciones: aglutinar a los agentes tóxicos, lisar células, neutralizar al agente, o bien opsonizar lo que significa hacer al agente más susceptible a la fagocitosis por células encargadas de destruir al agente, como neutrófilos y macrófagos. En lo que respecta a los linfocitos T, estos reaccionan después de una primer exposición y forman “células sensibilizadas”, estas cuentan con sitios reactivos sobres sus membranas celulares semejantes a los sitios reactivos de los anticuerpos. Así la célula T sensible se adhiere a los agentes invasores y ayudan a su eliminación Con estas y otras estrategias el sistema inmune nos permite defendernos contra la presencia e invasión de agentes patógenos; sin embargo, este sistema necesita primero aprender a reconocer a los agentes que generan la enfermedad (virus y bacterias). En la naturaleza, este reconocimiento ocurre en el primer ataque (contagio), pero se corre el riesgo de que este sea fatal. Así pues, si el individuo sobrevive a la primera invasión habrá aprendido, por el camino difícil, a reconocer al agente dañino y si este se presenta otra vez entonces no tendrá oportunidad de generar nuevamente la enfermedad. Las vacunas actúan simulando el primer ataque del patógeno pero sin que se corra el riesgo de desarrollar una enfermedad fatal, de manera que el individuo aprenda a reconocer al agente infeccioso. Es interesante hacer notar que las primeras vacunas se desarrollaron de una manera totalmente empírica, ya que no se tenía conocimiento alguno sobre el sistema inmune, de hecho ni siquiera se tenía idea de la existencia de la vida microscópica. Tipos de vacunas Las vacunas pueden estar compuestas de bacterias o virus, ya sean vivos o debilitados, que han sido criados con tal fin. Las vacunas también pueden contener organismos inactivos o productos purificados provenientes de aquellos primeros. Hay cuatro tipos tradicionales de vacunas: Inactivadas: microorganismos dañinos que han sido tratados con productos químicos o calor y han perdido su peligro. Este tipo de vacunas activa el sistema inmune pero es incapaz de reproducirse en el huesped. La inmunidad generada de esta forma es de menor intensidad y suele durar menos tiempo, por lo que este tipo de vacuna suele requerir màs dosis. Dado que la respuesta inmune lograda es menor, se utilizan en estas vacunas unas sustancias denominadas adyuvantes. Estas sustancias están compuestas por alumino y sirven a la vacuna a aumentar la respuesta inmunitaria del organismo. Los compuestos de aluminio deben inyectarse por via intramuscular profunda ya que pueden producir irritaciòn, inflamación y lesión de tejidos. Ejemplos de este tipo son: la gripe, cólera, peste bubónica y la hepatitis A. Vivas atenuadas: microorganismos que han sido cultivados expresamente bajo condiciones en las cuales pierden sus propiedades nocivas. Suelen provocar una respuesta inmunológica más duradera, y son las más usuales en los adultos. Esto se debe a que el microorganismo no se encuentra inactivado y conserva su estructura. Por eso, en muchas ocasiones puede provocar la enfermedad en personas inmunodeprimidas. Por ejemplo: la fiebre amarilla, sarampión o rubéola (también llamada sarampión alemán) y paperas. Toxoides: son componentes tóxicos inactivados procedentes de microorganismos, en casos donde esos componentes son los que de verdad provocan la enfermedad, en lugar del propio microorganismo. Estos componentes se podrían inactivar con formaldehido, por ejemplo. En este grupo se pueden encontrar el tétanos y la difteria. Subunitarias: introduce un componente subcelular purificado de un microorganismo (por ejemplo, una proteína) dentro del sistema inmunitario, para crear una respuesta inmunitaria. Un ejemplo característico es la vacuna subunitaria contra la hepatitis B, que está compuesta solamente por la superficie del virus (superficie formada por proteínas). Vacunas atenuadas Víricas Sarampión, Rubéola, Parotiditis, Varicela, Fiebre amarilla. Poliomielitis oral. Bacterianas BCG, Fiebre tifoidea oral, Cólera oral. Vacunas inactivadas Enteras Víricas Poliomielitis inyectable, Rabia, Hepatitis A, Gripe, Encefalitis japonesa Bacterianas Pertussis, Cólera (im) Acelulares Bacterianas Pertussis acelular Fraccionadas Subunidades Gripe, Pertussis acelular Recombinantes Hepatitis B, Enf. Lyme Toxoides Difteria, Tétanos Polisacáridos Puras Neumococo 23, Meningococo A, C, Y, W-135 Conjugadas Haemophilus influenzae b Meningococo C Neumococo 7 Cronología de las vacunas 1796 viruela., 1879 Diarrea crónica intestinal severa., 1881 Ántrax., 1882 rabia., 1890 Tétanos., 1890 Difteria., 1897 Peste., 1926 Tos ferina., 1927 Tuberculosis., 1937 Fiebre amarilla., 1937 Tifus., 1945 Gripe., 1952 Poliomelitis., 1962 Oral para la poliomelitis., 1970 Rubéola., 1974 Varicela., 1977 Neumonia., 1978 Meningitis., 1981 Hepatitis B., 1985 Harmoplhilus influenzae tipo B., 1992, Hepatitis A., 1998 Enfermedad de Lyme., 2005 Virus del papiloma humano, 2009. Hepatitis C y contra la gripe A (H1N1).