PERSPECTIVAS FUTURAS PARA EL DESARROLLO DE LAS VACUNAS

CARRERA PROFESIONAL:
FARMACIA Y BIOQUIMICA
FACULTAD:
CIENCIAS DE LA SALUD
CURSO:
BIOTECNOLOGIA FARMACEUTICA
TEMA:
OBTENCIÓN
GENÉTICA
DE
VACUNAS
POR
DOCENTE:
Q.F. YESICA BARDALES
TEMA:
ALUMNAS:



CHAVEZ ARIAS, MAGALI
DELGADO TAPIA, DORIS ELENA
LEON CHAVEZ, DÉBORA
CICLO ACADEMICO:
SEXTO
FECHA:
NOVIEMBRE 2012
INGENIERÍA
INTRODUCCION
En la antigüedad se creía que las enfermedades eran castigos con los que dioses caprichosos
castigaba a la humanidad; sin embargo, en el lejano oriente surgió una práctica en la que se
ponía en evidencia que algunos conceptos heréticos resultaban bastante saludables, y de hecho
revelaban que las soluciones para algunas enfermedades pertenecían a un plano más mundano
que divino.
La primera evidencia escrita relacionada con los procesos de vacunación data del siglo XI y se
encuentran en la literatura china. A una monja budista se le atribuye un texto llamado “El
tratamiento adecuado de la viruela”, otro libro chino “El espejo dorado de la Medicina” describe
diferentes formas de inoculación antivariólica en la que se explica cómo se puede prevenir el
contagio de viruela inoculándose con pus proveniente de pacientes que habían contraído la
enfermedad. Esta práctica era relativamente común y constituía una práctica surgida de la
necesidad de evitar esta enfermedad que causaba terribles epidemias; sin embargo esta medida
no estaba exenta de riesgos pues aproximadamente el 3% de las personas inoculadas contraían
la enfermedad.
Esta práctica fue conocida en Gran Bretaña hasta 1721 pues Lady Mary Wortley Montagu,
esposa de un embajador, la introdujo a este país tras su regreso de Constantinopla. Desde la
corte británica, la práctica de la variolización se extendió a todo el país y, a partir del siglo XVIII al
resto del continente europeo. Pero a pesar de constituir una práctica sencilla, en aquellos
tiempos no se tenían medidas higiénicas como las que tenemos en la actualidad, por lo que las
condiciones en las que se comenzó a practicar esta “variolización” tuvo desastrosas
consecuencias en algunos lugares pues la incorrecta inoculación ocasionó que algunas personas
fueran contagiadas de viruela o bien, al tomar pus de enfermos que también tenían sífilis se
dispersó esta otra enfermedad.
Esta “variolización” constituye el primer intento de la humanidad por evitar las enfermedades
infecciosas.
OBJETIVOS
OBJETIVOS:
I.
OBJETIVO GENERAL:
- Conocer en forma teórica acerca de la definición de vacuna y cuales
son aquellas administradas en la actualidad para la inmunización de
nuestro organismo.
II.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Explicar y comparar las diferentes vacunas existentes y las que se
encuentran en proceso de experimentación con las vacunas
tradicionales.
- Conocer en forma descriptiva la formulación de vacunas donde se
utiliza el proceso de ingeniería genética
- Dar a conocer las nuevas perspectivas de vacuna que están siendo
estudiadas y que van a ser administradas en un futuro.
MARCO
TEÓRICO
CAPITULO I:
DEFINICIÓN
DE
VACUNA
Definición de vacuna:
Sustancia biológica que al administrarse a una persona,
provoca inmunidad
(protección) en contra de una enfermedad específica. (OMS)
La protección frente a las enfermedades infecciosas se basa en el desarrollo de “inmunidad frente
a las mismas” y aunque los términos de vacunación e inmunización son utilizados de forma
similar, tienen sin embargo significados diferentes. El primero describe la administración de una
vacuna o toxoide, mientras que el segundo hace referencia al proceso de inducir o proporcionar
inmunidad.
Existen dos tipos de inmunidad:
– Inmunización activa significa inducción de defensas por la administración de diferentes formas
de antígenos (vacunas, toxoides).
– Inmunización pasiva refiere la protección temporal mediante la administración de sustancias
inmunes producidas de forma exógena (inmunoglobulinas procedentes de donantes humanos o
animales).
Aunque la inmunidad más efectiva es la que se produce como respuesta a un microorganismo
vivo, generalmente la existencia de una infección por un virus o una bacteria, no es una condición
indispensable para generar inmunidad. Este es el principio en que se basa la inmunización
Estabilidad de la vacuna:
Se define como la capacidad de resistir la degradación física o química sin sufrir
alteración en su composición para producir una respuesta inmunitaria adecuada y
esperada.
CAPITULO II:
FACTORES Y
CLASIFICACIÓN DE
VACUNAS
Factores que afectan la estabilidad de la vacuna:
1. Factores externos o extrínsecos:

La temperatura, es sin duda el factor que más puede afectar a la estabilidad
de las vacunas cuando se exponen a temperaturas por encima o por debajo
de lo recomendado +2ºC a +8ºC.

Exposición a la luz, la exposición a la luz solar, la radiación ultravioleta y
luz fluorescente pueden provocar la inactivación de las vacunas vivas
atenuadas.

Fecha de vencimiento, nos indica el momento en que la vacuna alcanza el
límite aceptable para su empleo clínico y pierde la actividad inmunogenica.
2. Factores internos o intrínsecos:
Conformado por los procedimientos de fabricación como:
- Tipo de cepa utilizada: depende de múltiples factores, desde el origen e
insumo que interviene en la producción de la vacuna, entre otros.
- Técnicas de liofilización: proceso utilizado para la eliminación del agua
mediante desecación al vacío y a muy bajas temperaturas.
- Estabilizadores: sustancia agregada a la vacuna para mantenerla, es
generalmente una sustancia gelatinosa.
- Preservantes: sustancia que inhibe la propagación de microrganismos, con
utilizados para prolongar la vida útil de los productos.
- Adyuvantes: sustancia que incorporada a una vacuna, induce, acelera o
prolonga la respuesta inmunologenica.
- Buffer: sistema que al conjugarse se opone a cambios de Ph.
ADYUVANTES Y DILUYENTES:
ADYUVANTES:
Proviene del latín adjuvare = ayudar. Un adyuvante inmunogenico es definido como
una sustancia que incorporada a una vacuna, induce a respuesta más temprana,
acelera, prolonga o hace que sea más potente y más duradera
esta respuesta
inmunogénica frente a otras vacunas que no tienen el adyuvante.
LA VENTAJA DE USAR ADYUVANTES SON:

Inmunización
eficaz
a
personas
con
capacidad
como personas con inmunodeficiencias y ancianos

Elaboración de vacunas con menor cantidad de antígeno.

Menor número de dosis.
inmune
disminuida
CLASIFICACIÓN DE LAS VACUNAS POR SU TERMOESTABILIDAD:

Vacunas sensibles a la congelación.

Vacunas sensibles al calor.

Vacunas sensibles a la luz
VACUNAS SENSIBLES A LA LUZ (FOTO SENSIBLES)
BCG (Bacilo Calmette-Guérin)
formas severas de Tuberculosis
SRP
–
Vacuna
anti
sarampión,
rubéola
y
parotiditis
SR
- (papera)
Vacuna
anti
Hib Haemophilus influenza tipo b
Meningococo C conjugado
AMA - Vacuna anti amarílica
DPTa vacuna anti Difteria,
Pertusis
y
tétanos
(acelular)
IPV – Vacuna Anti
Polio inactivada
HvA - Vacuna anti hepatitis viral A
Varicela
sarampión, rubéola
La exposición de las vacunas a la luz produce su inactivación. Estas vacunas deben
de almacenarse, transportase y manipularse protegiéndolas también de la luz.
2. VACUNAS SENSIBLES AL CALOR (TEMPERATURAS >+8ºC):
APO – Vacuna antipoliomielítica
oral
AMA - Vacuna anti amarílica
SRP – Vacuna anti sarampión,
rubéola y parotiditis (papera)
Hib liofilizada
SR - Vacuna anti sarampión,
rubéola
Varicela-zoster
BCG (Bacilo Calmette-Guérin) formas severa de Tuberculosis
La exposición de las vacunas a temperaturas > +8ºC
“Calor”, producen la
inactivación de las vacunas sensibles al calor, especialmente la vacunas APO, SRP,
SR y BCG.
3. VACUNAS SENSIBLES A LA CONGELACIÓN (TEMPERATURAS <0ºC):
HvB*
Neumococo (conjugado
y polisacárido)
HvA*
Influenza estacionaria
DPT*
Influenza H1N1 Pandémica
DT* (adulto)
dT* (pediátrico)
Rota virus
VPH vacuna contra el
virus papiloma humano.
Hib* Líquida
IPV - Vacuna polio
virus inactivada.
Todas las vacunas combinadas
como:
tetravalente,
pentavalente, hexavalente, etc.
Meningococo C (conjugado
y polisacárido)
EFECTOS DE LA CONGELACIÓN SOBRE LA VACUNA:
Las vacunas que utilizan como adyuvante sulfato o hidróxido de aluminio son
sensibles a la congelación. Estas vacunas al ser expuestas a temperaturas de
congelación pierden su estructura coloidal y se rompe en pequeños cristales,
ocasionando la disociación de la proteína del antígeno del aluminio adyuvante,
produciendo:
Pérdida irreversible de la potencia de la vacuna = “Ineficacia de la vacuna”
Reacciones adversas, formación de abscesos estéril o puede causar dolor
intenso en la zona de aplicación. (Error programático).
Respuesta primaria y
secundaria con
vacuna
congelada y
vacuna
conservada adecuadamente.
Una vacuna congelada no logra niveles de protección a la primera y segunda dosis,
como si, lo logra una vacuna conservada adecuadamente.
DILUYENTES:
1. CARACTERÍSTICAS DE LOS DILUYENTES:

Los diluyentes son específicos para cada vacuna y contienen sustancias
buffer o estabilizadores específicos para cada vacuna.

Se debe utilizar el diluyente de la misma vacuna y del mismo laboratorio
productor.

En caso de ruptura accidental de diluyentes, no pueden ser reemplazados
con ampollas de agua destilada, bi o tridestilada, tampoco pueden
reconstituirse con otro diluyente aunque sea del mismo tipo de vacuna pero
producido por otro laboratorio fabricante.

Los diluyentes se deben ubicar en el refrigerador en la cantidad
adecuada de acuerdo al uso de vacunas manteniéndose a temperatura de
+2°C a +8°C.
FACTORES
QUE
FAVORECEN
EL
DESARROLLO
DE
VACUNAS
EFECTIVAS
DEL AGENTE INFECCIOSO:

Solo uno o pocos serotipos, con poca variación antígena.

Patógeno moderada o escasamente infeccioso.

Antígenos con epitopos B y T fácilmente identificables.

Inmunidad sistémica de fácil inducción.
DE LA ENFERMEDAD:

Infección, induce respuesta protectora.

Existencia de un modelo animal que reproduce la evolución de la
infección y/o la enfermedad.
DE LA ERRADICACIÓN:

La infección está limitada a humanos y no existen otros reservorios
naturales.

La infección induce un cuadro clínico característico y no existen
infecciones sub-clinicas o portadores sanos.

Existencia de un marcador simple de vacunación exitosa.
FACTORES
QUE
COMPLICAN
EL
DESARROLLO
DE
VACUNAS
EFECTIVAS
DEL AGENTE INFECCIOSO:

Existencia de variación antigénica y por lo tanto múltiples serotipos.

El patógeno es altamente infeccioso.

Eventual variación en el tropismo del patógeno.

Patógeno provisto de mecanismo de evasión de la respuesta inmune.
DE LA INFECCION:

la infección puede ser transmitida por células infecctadas que no
expresan antígenos del patógeno.

Integración de genes del patógeno en el genoma del hospedero.

La infección no induce una respuesta inmune.

Infección y/o destrucción de su poblaciones linfocitarias.

Ausencia de un modelo animal que simule la infección o enfermedad
en humanos.
DE LA ERRADICACION:

Existencia de reservorios naturales.

Distintas manifestaciones clínicas de la infección o enfermedad y
existencia de formas subclinicas y de portadores sanos
CAPITULO III:
NUEVAS VACUNAS
COMPARACIÓN
NUEVAS VACUNAS
Los avances en Biología molecular y el desarrollo de la tecnología del ADN
recombinante, han permitido el diseño de nuevas vacunas capaces de desencadenar
una respuesta inmune eficaz y duradera.
La tecnología del ADN recombinante permite el aislamiento de un gen de un
organismo para introducirlo en otro. Se emplea como herramienta para la
introducción de ADN procedente de patógenos en el interior de bacterias, virus, o
plantas, en las vacunas de nueva generación. Estos organismos se utilizan como
fábricas de producción de grandes cantidades de proteína antigénica para su uso
como vacuna.
A. VACUNAS ATENUADAS MEDIANTE MODIFICACIÓN GENÉTICA.
Tecnología de la genética reversa.
B. VACUNAS SINTÉTICAS.
Consisten en la copia de la secuencia genotípica que contiene información
acerca de las proteínas antigénicas procedentes de patógenos, y su posterior
síntesis por medio de métodos químicos. Las proteínas bacterianas o virales
con capacidad antigénica presentan múltiples fragmentos (epítopos) que
determinan su especificidad y actividad, pero sólo un número limitado de ellos
está relacionado con una respuesta protectora eficaz. Mediante ingeniería
genética y la utilización de anticuerpos monoclonales, es posible identificar
fragmentos con capacidad inmunológica y posteriormente sintetizarlos
químicamente, haciéndoles que adopten una configuración espacial adecuada
(mimotopos) para poder ser reconocidos por el sistema inmunológico del
individuo.
Ha sido empleada para malaria y el péptido gp 120 del virus del SIDA
C. VACUNAS ANTI-IDIOTIPO
Son de utilidad en casos en los que el agente patógeno sufre un gran número
de mutaciones, como el caso del VIRUS DE LA GRIPE, resulta difícil
encontrar una vacuna eficaz frente a la infección. Las limitaciones son su
carácter experimental.
D. VACUNAS DE PROTEÍNAS Y PÉPTIDOS RECOMBINANTES
E. VACUNAS GÉNICAS
Independientemente de la forma de entrada, los antígenos virales se traducen y
procesan en las células diana, generando una respuesta inmunológica de tipo
humoral y celular. Al ser las células del paciente las que producen la proteína, el
antígeno no contiene impurezas, al contrario que en las vacunas tradicionales, donde
en el proceso de purificación del antígeno pueden quedar trazas de antibióticos o
proteínas del medio de cultivo.
Las ventajas que surgen de esta nueva generación de vacunas son muchas: reducen
los riesgos de infección, de reversión a la virulencia o patogenicidad y poseen una
gran termoestabilidad. Además su producción es relativamente sencilla lo que
reduciendo los costes de producción. Sin embargo, aún no se sabe si esta clase de
vacunas podrían llegar a tener efectos adversos sobre el material genético del
paciente.
En el caso de las vacunas de DNA desnudo, debido a su baja eficacia de
transfección (inserción del plásmido en las células humanas o de otros mamífero), se
está recurriendo a medios mecánicos para su aplicación, como por ejemplo el uso de
la pistola génica (figura 2) o inyección intramuscular, pero no está claro si estos dos
métodos realmente aumentan la eficiencia del proceso en todos los casos. No se
conoce la razón, pero las células que capturan el DNA con mayor eficiencia son las
células musculares, que a su vez transfieren el antígeno, de forma desconocida, a
las células responsables de la respuesta inmune. Otra desventaja de estas vacunas,
es que no poseen la capacidad de generar respuestas humorales tan intensas como
las vacunas clásicas y puede aparecer autoinmunidad debido a la expresión
continuada del antígeno.
Una de las dificultades que existen en el diseño de este tipo de vacunas es el de
seleccionar correctamente la proteína capaz de activar la respuesta inmunológica
más intensamente.
Figura. Aplicación de la vacuna génica mediante jeringa o la pistola génica (Shors, Teri “Virus: estudio
molecular con orientación clínica”, Medica Panamericana, 2009.)
Actualmente estas vacunas se encuentran en fase de experimentación con animales
o en las primeras fases de ensayos clínicos. Por ahora los resultados son
alentadores pero hace falta más tiempo para poder conocer posibles efectos
adversos. Ángel Gil, experto en medicina preventiva reconoció en el periódico “El
País” que este tipo de vacunas aún plantean dudas importantes sobre su eficacia y
seguridad. Sin embargo, la mayor parte de la comunidad científica cree que las
vacunas de DNA tendrán gran relevancia en el futuro. Este tipo de vacunas no solo
está dirigido a enfermedades víricas sino que su espectro se amplía a enfermedades
de tipo autoinmune como la esclerosis múltiple [Garren H. (2008) “Phase 2 trial of a
DNA vaccine encoding myelin basic protein for multiple sclerosis”, Ann Neurol.
2008;63(5):611-20] o el cáncer. La línea que separa las vacunas de la terapia génica
cada vez es más difusa.
En el año 2006 la FDA autorizó la comercialización de la primera vacuna génica
dirigida contra el virus del Oeste del Nilo (VON) para uso veterinario. Tres vacunas
génicas para el VIH se encuentran en ensayos clínicos de fase II. También en esta
fase se encuentra otra vacuna para la malaria, para la leucemia linfoide crónica y el
virus de la gripe. En fase I para el ébola, la hepatitis B y C. La mayoría se encuentra
aun en fase preclínica, es el caso de la vacuna frente al virus del papiloma humano,
tuberculosis, leishmaniasis, rotavirus y citomegalovirus entre otros. (Fuentes: US
National Institute of Allergy and Infectious Disease y Genoma España)
Claramente las vacunas génicas de tercera generación tienen un gran potencial y
son un campo que hay que seguir explorando.
F. VACUNAS COMESTIBLES
La principal ventaja de las vacunas comestibles radican en que al ser
administrados de forma oral, desencadenan una respuesta inmunitaria
mucosa.
COMPARACIÓN DE VACUNAS CLÁSICAS Y DE UNA NUEVA
GENERACIÓN
APLICACIONES DE LAS VACUNAS
CAPITULO IV:
ESTRATEGIAS
VACUNAS
DIVERSAS
PATOLOGÍAS
EN
PARA
ESTRATEGIAS EN VACUNAS PARA DIVERSAS PATOLOGÍAS
CAPITULO V:
PERSPECTIVAS PARA
EL
DESARROLLO,
NUEVOS
SISTEMAS
DE PRODUCCIÓN
FORMULACIÓN
VACUNAS
Y
DE
PERSPECTIVAS FUTURAS PARA EL DESARROLLO DE LAS VACUNAS
Según expertos aquellas tecnologías que reciben una mayor valoración respecto a
las perspectivas futuras son las vacunas génicas, las vacunas combinadas en las
que sea posible la vacunación simultánea frente a varias enfermedades, los nuevos
adyuvantes e inmunomoduladores. De cerca les siguen los nuevos sistemas de
producción y vías de administración de vacunas, y las vacunas terapéuticas. Las
tecnologías de microencapsulación y las vacunas comestibles reciben una
puntuación algo inferior, mientras que las técnicas de inmunización pasiva mediante
anticuperoos son las de menor valoración.
NUEVOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE VACUNAS
La modificación del contenido genético de los microorganismos, y su utilización como
vacuna, están permitiendo el desarrollo de prometedoras vacunas que sustituirán a
las vacunas tradicionales, las cuales presentan problemas en cuanto a su seguridad.
Las nuevas técnicas de producción de vacunas corresponden a vacunas de vectores
(bacterianas y víricas), vacunas de ADN desnudo, y vacunas en plantas
transgénicas.
FORMULACIÓN DE LAS NUEVAS VACUNAS
Dos estrategias diferentes se están investigando en relación con la formulación de
las nuevas vacunas, cuyo fin es el de conseguir, por un lado, vacunas antigénicas de
lenta liberación en el organismo mediante técnicas de microencapsulación y, por otro
lado,
aumentar
la
potencia
inmunogénica
mediante
nuevos
adyuvante
e
inmunomoduladores.
1. Microencapsulación.
Consiste en recubrir antígenos vacunales mediante polímeros biodegradables
que produzcan una liberación lenta y programada de estos antígenos en el
organismo, lo que permitiría obviar la necesidad de dosis adicionales de
vacunas.
- Polímeros constituidos por liposomas inocuos para el organismo
-
Biodegradables y estables durante periodos de tiempo prolongados
- Administración por vía oral o parenteral
Ejemplo: virosomas (aplicables para la administración de antígenos, ADN,
ARN o medicamentos, no requieren de adyuvantes),
*las tecnologías basadas en NANOTECNOLOGÍA, para diseñar
transportadoes o vectores de vacunas en el desarrollo de los llamados
“sistemas libres de aguja”, alternativos a los métodos de inyección
actuales. Objetivo de la FUNDACIÓN BILL Y MELINDA GATES Y LA
ALIANZA GLOBAL PARA VACUNAS E INMUNIZACIÓN (GAVI)
2. NUEVOS ADYUVANTES E INMUNOMODULADORES
Son utilizados para mejorar la inmunogenicidad de las vacunas de polisacárids
capsulares; existiendo otra estrategia que persigue el mismo objetivo.
Son sustancias que se añaden a las vacunas con el fin de prolongar o de
intensificar la respuesta inmunitaria del organismo frente al antígeno
específico. Ejemplo: aluminio en sus distintas formas de sales (triple
bacteriana, hepatitis), pero la principal desventaja es que no permite la
liofilización.
3. Administración múltiple
Vacunas combinadas: incluyen múltiples antígenos
Ventajas:
-
Disminuir el número de inyecciones con la máxima eficacia.
-
Mejorar las coberturas vacunales, simplificando los programas de
vacunación
-
Reducción de costos de los programas de vacunación, respecto al material
de inyección, el número de consultas médicas, el gasto de conservación y
el almacenamiento.
Ejemplo:
Vacunas de siete antígenos (PTPa-hib-VPI-VHB-VHA), y la vacuna tetravírica
(sarampión-rubéola-parotiditis- varicela S-R-P-V).
VACUNAS MIXTAS: La respuesta inmune que proporciona una primera
vacunación es a menudo insuficiente para generar una protección duradera,
mientras que la combinación de distintos tipos de vacunas administradas en
un intervalo de tiempo de semanas, ha demostrado ser más efectiva según
recientes estudios.
Si se administra una vacuna de ADN o de vectores vivos recombinantes como
primera inmunización, seguida de otra vacuna de recuerdo de tipo génico (por
ejemplo, una vacuna vírica recombinante del mismo antígeno), la respuesta
inmune y la protección conferida son significativamente superiores.
Esta estrategia se encuentra en ensayos clínicos para MALARIA y HIV
CONCLUSIONES:
-
Las vacunas son muy importantes para todos porque nos protegen de
algunas enfermedades. Gracias a ellas se ha encontrado prevenir
diferentes enfermedades. Siendo sustancias biológicas hechas a bases de
microorganismo o parte de ellos inactivados, muertos o atenuados con la
finalidad de lograr una respuesta inmunológica, serosa o mucosa.
-
Las vacunas tradicionales en la actualidad ofrecen desventajas en cuanto
a su almacenamiento y costo en cambio las vacunas que puedan
desarrollarse por ingeniería genéticas van a ofrecer mejores condiciones
en cuanto a lo económico, seguridad, almacenamiento.
-
La ingeniería genética ofrece una gran cantidad de vacuna que se están
desarrollando y que aun están en estudio para enfermedades causadas
por diversos microorganismos patógenos como bacterias, virus, hongos;
así como también poder combatir enfermedades como el cáncer, diabetes
y otras que aún nos aquejan.
BIBLIOGRAFIA:
AUTORES:

VACUNAS HUMANAS DE NUEVA GENERACION. Marta López, Paloma
Mallorquin, Edicion 2004, Editorial España.

http://www.slideshare.net/