¿Qué son las vacunas, cómo se aprueban y qué tan seguras son?

Equipo de investigación

Foto: Reuters

Cada año, unos tres millones de niños alrededor del mundo mueren por enfermedades infecciosas. Muchas de ellas prevenibles a través de la vacunación. Como te explicamos en otro informe, la vacunación previene millones de muertes alrededor del mundo, especialmente en el caso de los niños viviendo en países en vías de desarrollo.

En el contexto de la COVID-19, la importancia de las vacunas ha vuelto a cobrar relevancia. Sin embargo, ¿sabes qué son las vacunas? ¿Cómo funcionan y qué tipos existen? ¿Podemos confiar en su seguridad?

Te contamos de esto y más en el siguiente informe.

Resumen

¿Qué son las vacunas y para qué sirven?

¿Cómo funciona una vacuna y cuál es su relación con el sistema inmunológico?

Para responder a estas preguntas, es necesario conocer previamente algunas definiciones. Como mencionamos en la sección anterior, las vacunas ayudan al sistema inmunológico a prevenir enfermedades infecciosas.

Empecemos, entonces, por explicar cómo se producen las enfermedades infecciosas. Los patógenos (como virus y bacterias) son los agentes que las provocan. Sin embargo, estas ocurrirán solo si los patógenos logran adherirse y multiplicarse en el cuerpo huésped. Ante esta amenaza, los seres humanos contamos con una defensa: el sistema inmunológico.

¿Qué es el sistema inmunológico? El sistema inmunológico consiste en una red compleja de células, tejidos y órganos que juntos ayudan al cuerpo a combatir infecciones y otras enfermedades. Sus principales funciones son identificar organismos extraños y dar una respuesta inmunitaria para defender la integridad y la salud del cuerpo humano.

El sistema inmunológico reconoce a los patógenos a través de los antígenos de estos últimos. Según la Enciclopedia Británica, los antígenos son sustancias que nuestro sistema inmunológico identifica como cuerpos extraños y potenciales amenazas para la salud del cuerpo humano. Pueden ser, por ejemplo, partes de virus o microorganismos, o sustancias producidas por estos. También pueden ser las toxinas del veneno de las serpientes, ciertas proteínas de los alimentos, componentes del suero, entre otros.

Ahora bien, tras la identificación de la potencial amenaza, el sistema inmunológico genera una respuesta inmunitaria con el fin de detener la multiplicación del patógeno en el cuerpo humano. Dentro de la compleja red de respuestas del sistema inmunológico, una estrategia de defensa consiste en la creación de anticuerpos.

Los anticuerpos son moléculas que se adhieren a los cuerpos extraños para ayudar con el proceso de su eliminación. A este proceso se le denomina fagocitosis.

Como vemos en la imagen de abajo, los anticuerpos reconocen a los antígenos del patógeno y los enlazan con las células que las fagocitan, es decir, que las contienen y destruyen. Existen varias células que se involucran en dicho procedimiento, como los macrófagos, neutrófilos, basófilos y eosinófilos.

Por ejemplo, el virus que causa la influenza es un patógeno que puede hospedarse en el cuerpo de un ser humano y, si logra multiplicarse, causará la enfermedad. Ante esta amenaza, el cuerpo humano identifica a los antígenos de dicho virus, de tal forma que el sistema inmunológico lo combatirá mediante una respuesta inmunitaria.

Como mencionamos anteriormente, el sistema inmunológico buscará defenderse ante la amenaza de cuerpos extraños. Pero ¿cuál es su relación con las vacunas? La función de las vacunas es prevenir enfermedades y, con ello, evitar el padecimiento de los síntomas que pueden ser mortales para el organismo receptor. Esto es de crucial ayuda para el sistema inmunológico, ya que este no siempre genera una respuesta inmunitaria inmediata contra el agente patógeno, por lo que en ocasiones no puede evitar los efectos de la enfermedad.

Recordemos que la causa de una enfermedad infecciosa es la multiplicación de un patógeno en el cuerpo, por lo que la prevención mediante la vacunación está ligada a combatir esa propagación. En esencia, las vacunas enseñan al sistema inmunológico a defenderse de un patógeno para que este no pueda propagarse, lo que en algunos casos puede ser mortal.

Todas las vacunas contienen uno o más antígenos del patógeno que buscan combatir, algunas incluso al patógeno completo, solo que en una versión debilitada o inactiva. Esto lo veremos con más detalle en la pestaña sobre los tipos de vacunas, pero por el momento es importante entender que es mediante los antígenos que las vacunas ayudan al sistema inmunitario a aprender a reconocer y combatir a los patógenos, previniendo enfermedades.

Las vacunas, así, generan inmunidad adquirida activa. Pero ¿qué significa esto?

Inmunidad adquirida activa: el efecto de las vacunas

La respuesta inmunitaria que genera nuestro sistema inmunológico frente a la amenaza de un agente patógeno puede ser de dos tipos: innata (también llamada inespecífica) y adquirida (también denominada específica). Asimismo, la inmunidad adquirida se puede clasificar en activa, si el sistema inmunológico de la persona desarrolla sus propios anticuerpos, o pasiva, si los anticuerpos son transferidos directamente al individuo.

La inmunidad innata es aquella con la que naces y es la primera línea de defensa con la que contamos. Los componentes principales de este tipo de inmunidad son dos: las barreras físicas y los componentes celulares. Las primeras están compuestas, principalmente, por la piel y las mucosas. Por ejemplo, si un patógeno interactúa con la piel, no va a poder ingresar ni invadir la zona interna del cuerpo, pues las células epidérmicas funcionan como barrera. Por otro lado, los componentes celulares consisten en diversas moléculas (como los macrófagos), que tienen como función fagocitar a los patógenos invasores, es decir, destruirlos.

Asimismo, existe la inmunidad adquirida que es la que se caracteriza por dar una respuesta específica a la amenaza. A su vez, puede ser activa si nuestro cuerpo aprende a generar defensas mediante la exposición a antígenos específicos, ya sea por haber padecido una enfermedad causada por estos y/o recibir una vacuna.

Finalmente, la inmunidad adquirida puede ser pasiva cuando se transfieren directamente los anticuerpos de forma natural o artificial. Un ejemplo de inmunidad pasiva natural es cuando una madre transmite anticuerpos y glóbulos blancos a sus hijos mediante la lactancia materna. Por otro lado, un ejemplo de inmunidad pasiva artificial es una transfusión de sangre (que carga anticuerpos y células).

El efecto esperado de las vacunas es una respuesta inmunitaria adquirida activa.

(Para enterarte más sobre la importancia de la lactancia materna para la salud de los niños durante su etapa de crecimiento, te recomendamos leer nuestro informe al respecto)

¿Qué tipos de vacunas existen?

Tradicionalmente, había solo dos formas de producir las vacunas: (i) de material vivo infeccioso, pero debilitado, cuyos efectos sintomáticos son leves y/o inexistentes; y (ii) preparaciones con material inactivo o inerte. Las primeras son conocidas como vacunas atenuadas, mientras que las segundas como inactivadas.

Sin embargo, gracias a los avances en biología molecular, se ha conseguido la inclusión de métodos alternativos para una mejora en la fabricación de vacunas. La decisión sobre cuál opción elegir está sujeta al tipo de virus o bacteria que se busca combatir. Así, hoy también tenemos vacunas toxoides y subunitarias/conjugadas.

A continuación, conoceremos los tipos de vacunas que existen actualmente:

1) Atenuadas

Las vacunas atenuadas consisten en versiones vivas y debilitadas de los patógenos de la enfermedad. Al ser debilitadas en el laboratorio, permiten una respuesta inmunitaria eficaz cuando son introducidas a nuestro cuerpo y los efectos negativos son insignificantes. De esta manera, nuestro sistema inmunológico aprende a identificar la versión inofensiva del patógeno entero para, luego, cuando nos infectemos con su versión original, poder combatirlo eficazmente.

Sin embargo, solo se conseguirán dichos efectos positivos si el individuo es un receptor saludable. Así, hay desventajas respecto a su eficacia en pacientes inmunocomprometidos**.

**Las personas inmunocomprometidas tienen las defensas inmunitarias naturales debilitadas contra las infecciones. Dentro de esta, se incluyen a personas que padecen cáncer, diabetes, cardiopatías y/o virus de inmunodeficiencia humana (VIH). Su eventual aplicación a este tipo de personas podría significar en un riesgo para su salud y/o la necesidad de dosificación especial bajo acompañamiento médico.

2) Inactivas

Estas se producen mediante la inactivación o muerte de los patógenos causantes de la enfermedad, mediante la intervención química y exposición al calor en el laboratorio. A pesar de que las vacunas inactivadas contienen dicho material muerto o inactivado, son efectivas porque mantienen la estructura del patógeno que el sistema inmune reconoce como amenaza.

Las vacunas inactivadas suelen requerir un plan de dosificación en lugar de una única aplicación. Por ejemplo, la vacunación contra la Hepatitis A cuenta con el virus inactivado. Para conseguir la inmunidad de por vida se requerirán dos aplicaciones en un periodo de máximo 6 meses de distancia.

3) Toxoides

Las vacunas toxoides se componen de toxinas que segregan ciertas bacterias, separadas y purificadas en un laboratorio. Los científicos emplean calor para tratar a las toxinas y asegurarse de que sean inofensivas, pero reconocibles por el sistema inmune para estimular la respuesta inmunitaria.

Los toxoides se utilizan ampliamente en la producción de vacunas, siendo los ejemplos más destacados los toxoides de la difteria y el tétanos. Los toxoides que se utilizan en las vacunas modernas se obtienen comúnmente incubando las toxinas con formaldehído a 37ºC durante varias semanas.

4) Subunitarias/conjugadas

Las vacunas subunitarias contienen piezas (subunidades) de la superficie de los patógenos. Es decir, no se utiliza el material infeccioso completo, sino —gracias a la ingeniería biotecnológica— se puede seleccionar una porción de proteína o carbohidrato específico para conseguir la respuesta inmunitaria. Por ejemplo, las vacunas que previenen la influenza pueden utilizar proteínas de la cobertura del virus, así como las vacunas contra la tos ferina es un ejemplo de este tipo para las bacterias.

Cuando se utilizan carbohidratos de un patógeno (bacteria) para una vacuna, se puede requerir un paso adicional para inducir la inmunidad en los bebés, cuyo sistema inmunológico no puede identificarlos. Por lo tanto, los carbohidratos que componen la vacuna están químicamente conjugados o enlazados con una proteína transportadora, que permite la estimulación inmunitaria adecuada en el cuerpo. Las vacunas de este tipo se denominan vacunas conjugadas. Tenemos vacunas pediátricas contra el neumococo y la meningitis bacteriana.

¿Cuáles son los procesos de fabricación? ¿Son seguras las vacunas?

Dada la importancia de las vacunas para la prevención de brotes epidémicos mundiales, es necesario que su proceso de creación se ajuste a estándares de calidad, para asegurar su seguridad y eficacia.

Según la Administración de Medicamentos y Alimentos (FDA por sus siglas en inglés) de los Estados Unidos, podemos considerar los siguientes elementos como parte del proceso de fabricación de vacunas:

PRE-LICENCIA: descubrimiento y pruebas de seguridad de las vacunas

1) Descubrimiento y desarrollo de la vacuna

En la etapa de descubrimiento, los investigadores buscan identificar potenciales candidatos para el desarrollo de las vacunas. ¿Qué son estos candidatos? Según el Colegio de Médicos de Filadelfia, los científicos identifican antígenos naturales o sintéticos que podrían prevenir o tratar una enfermedad. Estos antígenos pueden ser virus debilitados, bacterias, toxinas debilitadas de bacterias, entre otros.

Para la etapa de desarrollo ya se ha determinado un grupo más reducido de potenciales candidatos. Durante esta etapa, los investigadores dirigen experimentos para entender cómo el cuerpo los metaboliza, cuáles podrían ser los efectos secundarios, cómo interactúan en el cuerpo con otros medicamentos, o cuál es su efectividad comparada respecto a compuestos similares.
Según el Colegio de Médicos de Filadelfia, comúnmente esta etapa dura entre dos y cuatro años.

2) Fase preclínica

Durante la fase preclínica se busca estudiar si los componentes seleccionados son potencialmente dañinos, es decir, tóxicos para los seres humanos. Para ello, se realizan dos tipos de estudios preclínicos: In Vitro (cultivos celulares) e In Vivo (en animales).

Para llevar a cabo dichos estudios, la FDA exige que los investigadores cumplan con con una serie de regulaciones denominadas “Buenas prácticas de laboratorio” (GLP por sus siglas en inglés). En otros países como Perú también se siguen estas regulaciones y la Organización Mundial de la Salud promueve su adopción.

Las GLP buscan establecer los requisitos básicos mínimos para lo siguiente: conducción del estudio, establecimiento, protocolos escritos, equipo, personal, procedimientos operativos, instalaciones y un sistema de supervisión de garantía de los estudios (para ayudar a garantizar la seguridad de los productos de la FDA).

Usualmente, los estudios preclínicos no son muy largos. Sin embargo, es esencial determinar si hay efectos dañinos (toxicidad) y cuál es el dosaje al que responde estos efectos. Si el resultado de las pruebas es que los compuestos son seguros, y los estudios sugieren que podría serlo en las personas, el siguiente paso es continuar con ensayos clínicos con voluntarios. Cabe resaltar que no se procederá con los ensayos clínicos hasta tener suficiente información sobre la seguridad en animales.

3) Fases de ensayos clínicos

Mientras que los estudios preclínicos buscan responder preguntas básicas sobre la seguridad de los componentes escogidos, lo siguiente es continuar con los estudios para descubrir las diversas formas en las que interactúan con el cuerpo humano.

Los ensayos clínicos de Fase 1 buscan corroborar la seguridad de la vacuna mediante pruebas hechas a voluntarios (entre 20 y 100) con un estado de salud óptimo. En esta fase, además, los científicos buscan aprender cómo está relacionado el tamaño de una dosis con los efectos secundarios de dicha aplicación. Si es posible, también intentarán entender cuán efectiva podría ser, pero ello será prioridad en la siguiente fase. Si las pruebas no detectan efectos secundarios muy serios en la Fase 1, se podrá dar paso a la Fase 2.

La Fase 2 de los ensayos clínicos consiste en realizar pruebas a varios cientos de voluntarios, en los que se incluyen estudios que proporcionen información adicional sobre la eficacia de la vacuna y los efectos secundarios comunes a corto plazo. Así, es importante estudiar la relación entre la aplicación de determinadas dosis y el efecto estimulable en la respuesta inmunitaria.

En los estudios para la Fase 3, participan cientos o miles de voluntarios (300 a 3000). Para corroborar la seguridad y eficacia de la vacuna, los científicos proporcionan vacunas a unos y placebos a otros para realizar estudios comparativos. Un placebo es una sustancia distinta al contenido de la vacuna puesta en prueba (suele ser una inyección de solución salina). En esta fase, se contrasta los resultados obtenidos en las personas a las que se les proporcionó la vacuna con los del grupo al que solo se les dio un placebo.

4) Aprobación de la licencia

Según la FDA, las tres fases de los ensayos clínicos buscan corroborar la seguridad y eficacia de la vacuna, así como asegurarse del cumplimiento de los más rigurosos estándares de calidad en el procedimiento de fabricación.

Sin embargo, esto no basta para que una vacuna salga al mercado. Luego de pasar todas las etapas anteriores, la FDA realiza una extensa evaluación de la información resultante de los ensayos clínicos y de información adicional relevante para la fabricación adecuada de la vacuna. Toda esta información debe ser proporcionada por el desarrollador de la potencial vacuna. La revisión de la FDA demora entre seis y diez meses y la licencia solo se aprobará si el resultado es que los beneficios sobrepasan los riesgos potenciales de su aplicación.

POST-LICENCIA: monitoreo de la seguridad de las vacunas

3) Monitoreo

Luego de la aprobación de la licencia es importante el monitoreo. En primer lugar, incluso los grandes estudios clínicos pueden no haber arrojado suficiente información respecto a ciertos efectos secundarios. Por ejemplo, los efectos secundarios sólo pueden ocurrir en 1 de cada 100 mil casos o en 1 de cada 500 mil personas. Es decir, pueden ser tan poco probables que únicamente se descubren cuando la vacuna sale al mercado.

En segundo lugar, los ensayos clínicos podrían no haber incluido grupos que puedan tener diferentes tipos de efectos secundarios o que puedan tener mayor riesgo de efectos secundarios que los voluntarios que recibieron la vacuna. Por ejemplo, personas cuya condición de salud es crónica, mujeres embarazadas y adultos mayores.

En el caso de Estados Unidos, el Comité Asesor sobre Prácticas de Inmunización (ACIP), desde su labor de monitoreo, estudia cuidadosamente esta información (recolectada luego de que la vacuna sale al mercado) y decide si sugiere añadir recomendaciones para el uso de las vacunas. Este periodo de monitoreo post-licencia comenzará por el Sistema de notificación de reacciones adversas a las vacunas (VAERS) y continuará con la corroboración de información de efectos adversos en el Enlace de datos de seguridad de vacunas de la CDC (VSD).

Ahora bien, que sea posible que haya efectos no detectados en un caso entre miles, muestra que, tras pasar las fases de ensayos clínicos, es poco probable que, si nos vacunamos, suframos algún efecto secundario no advertido previamente. Asimismo, la evidencia demuestra que incluso estos efectos secundarios no detectados que tienen algunas vacunas cuando recién salen al mercado, no son de gran preocupación. Por ejemplo, un estudio que buscó investigar la seguridad de las vacunas aprobadas por la FDA entre 1996 y el 2015 concluyó que estas eran notablemente seguras.

Además, este estudio, publicado en la revista Annals of Internal Medicine del American College of Physicians (Colegio Americano de Médicos), encontró que una gran proporción de los problemas de seguridad fueron identificados gracias a los programas de monitoreo posteriores a la comercialización, y tuvieron una importancia clínica limitada. Esto último quiere decir que no comprometieron la seguridad y eficacia de la vacuna. Así las cosas, los hallazgos confirman la solidez del sistema de aprobación de vacunas y el monitoreo posterior a la comercialización.