Los mismos grupos en la Universidad de Oxford y el Instituto Jenner que desarrollaron la vacuna COVID-19 AstraZeneca-Oxford (COVISHIELD) informaron que su vacuna contra la malaria en investigación, R21/Matrix-M, o R21/MM, fue 77% efectiva en niños de edad 5 y 17 meses en un ensayo clínico de fase 2b de 12 meses en Burkina Faso.1 Anteriormente, se demostró que era seguro y producía una respuesta inmunitaria adecuada en un ensayo clínico de fase 1.2 Ambas vacunas utilizan un adenovirus modificado genéticamente y el adyuvante Matrix-M. El Serum Institute of India (SII) está fabricando miles de millones de dosis y se venderán a bajo precio. Los objetivos de este artículo son describir la vacuna R21/MM y cómo la malaria es muy diferente a la COVID-19.
La malaria es muy diferente a la COVID-19
La COVID-19 ha dominado las noticias debido a su amenaza mortal para los ancianos. Los niños menores de 17 años tienen menos probabilidades de morir de Covid-19, mientras que las personas que tienen más de 85 años han muerto a una tasa mucho más alta, 8,700 veces mayor que la de los niños en los EE. UU. Al mismo tiempo, las Américas han sufrido la mayor cantidad de muertes per cápita por COVID-19, mientras que los africanos tienen la menor cantidad, en parte debido a su población más joven.
La malaria es causada por protozoos parásitos del género Plasmodium. Protozoo es un término informal para organismos que consisten en una sola célula eucariota que no contiene filamentos (como mohos). Son más complejos que los procariotas (bacterias y arqueas). Las células eucariotas tienen orgánulos internos, incluido un núcleo celular, a diferencia de las procariotas. Tanto los procariotas como los eucariotas son células vivas que contienen ADN y ARN. Además, son autodidactas o autopoyéticas.3 Los protozoos Plasmodium son transportados por mosquitos hembra infectados del género Anopheles. El mosquito infectado transmite un esporozoito (la forma infecciosa del protozoo Plasmodium) al huésped humano. Los esporozoitos viajan a través de la sangre y llegan al hígado. Se reproducen asexualmente, produciendo miles de merocitos, que infectan nuevos glóbulos rojos. Esto inicia una serie de ciclos de multiplicación asexual que producen merocitos infecciosos nuevos. Algunos merocitos se convierten en precursores inmaduros de células reproductoras masculinas y femeninas, o gametos. Cuando un mosquito fertilizado pica a una persona infectada, los gametocitos se absorben con la sangre y maduran en el intestino del mosquito. Los gametocitos masculinos y femeninos se fusionan y forman un cigoto fertilizado, hecho a partir del evento de fertilización por dos gametos. Los cigotos se convierten en nuevos esporozoitos que migran a las glándulas salivales del mosquito, listos para infectar a un nuevo huésped. Los virus como el SARS-CoV-2 no hacen nada como esto. Contienen ADN o ARN, pero no ambos. No son capaces de autopoiesis. Dependen completamente de las células dentro de su anfitrión para fabricarse y replicarse.
Hay cinco especies de parásitos de protozoos que causan malaria en humanos. Dos de ellos causan el mayor daño. En 2018, Plasmodium falciparum (P. falciparum) representó el 99.7% de los casos de malaria en la Región de África de la OMS, el 50% de los casos en la Región de Asia Sudoriental de la OMS, el 71% de los casos en el Mediterráneo Oriental y el 65% en el Pacífico Occidental. Plasmodium vivax es el parásito predominante en las Américas, causando el 75% de los casos de malaria allí. En 2019, hubo un estimado de 229 millones de casos y 409,000 muertes causadas por malaria en todo el mundo.4 A diferencia de la COVID-19, los niños menores de cinco años son los más vulnerables. Según la OMS, el 94% de los casos y muertes por malaria se produjeron en África.
La malaria se puede prevenir y curar. Sin embargo, si no se trata dentro de las 24 horas, la malaria puede progresar a una enfermedad grave, que a menudo conduce a la muerte. Ha sido mucho más difícil desarrollar una vacuna segura y eficaz contra la malaria que contra la COVID-19. Nuestro sistema inmunológico adaptativo produce células T de memoria que ayudan a proporcionar inmunidad a largo plazo al eliminar por completo o matar el virus.5 A diferencia del virus VIH que causa el SIDA, el virus SARS-CoV-2 no permanece en el cuerpo. Del mismo modo, el cuerpo humano no puede eliminar por completo el protozoo P. falciparum. Una vez que una persona está infectada, parte de este protozoo permanece, incluso si se cura de la infección en los glóbulos rojos, aún puede volver a infectarse.6 En el caso de la malaria, no se desarrolla una memoria de células T satisfactoria. Los científicos todavía están tratando de entender por qué.
Actualmente, solo hay una vacuna contra la malaria que ha sido aprobada por la Agencia Europea de Medicamentos.7 Se llama vacuna RTS, S, RTS, S/AS01 y Mosquirix. Contiene una proteína de fusión específica llamada RTS, S. Contiene una porción de una proteína producida por circumsporozoitos. Es una proteína secretada de la etapa de esporozoitos. Se fusiona con el antígeno de superficie de la hepatitis B (RTS) y se combina con el antígeno de superficie de la hepatitis B (S) para producir la proteína RTS, S completa. Además, aproximadamente el 80% de la vacuna contiene monómeros de proteína de antígeno de superficie de la hepatitis que no están fusionados con ninguna otra proteína. Mosquirix se dirige a la etapa preeritrocitaria de la malaria. Se dirige a los parásitos de la malaria después de que ingresan al cuerpo humano tras ser liberados de las glándulas salivales de un mosquito que se alimenta. Esto es antes de la etapa sanguínea patógena de la infección. Sin embargo, la OMS no recomienda el uso rutinario de esta vacuna en bebés entre las 6 y las 12 semanas de edad.8 Por lo tanto, RTS, S/AS01 aún no ha sido precalificada para su uso por la OMS, sino que se lanzó un programa de implementación de la vacuna contra la malaria en Malawi, Ghana y Kenia en el transcurso de 2019.1
La vacuna R21/MM
Hay muchos niños que viven en una zona endémica de malaria con alta transmisión en Burkina Faso.1 Por lo tanto, fue apropiado realizar allí un ensayo clínico controlado, doble ciego de fase 2 sobre la vacuna R21/MM. Al igual que Mosquirix, es una vacuna preeritrocitaria que se dirige a la etapa preeritrocitaria de la malaria. Tanto R21/MM como RTS, S incluyen el antígeno de superficie de la hepatitis B fusionado a la proteína secretada de la etapa de esporozoito. Sin embargo, R21/MM no contiene monómeros de proteína de fusión de hemoglobina en exceso. También contiene el mismo adyuvante a base de saponina Matrix-M ™ que se encuentra en la vacuna Novavax contra la COVID-19. 9 Estimula la respuesta inmunitaria humoral y celular a las vacunas. Estimula la entrada de células presentadoras de antígenos en el lugar de la inyección y mejora la presentación de antígenos en los ganglios linfáticos locales, lo que estimula la respuesta inmunitaria. Novavax planea administrar 10 millones de dosis de NVX CoV2373 que podrían usarse en ensayos de fase 2/3, o bajo una autorización de uso de emergencia si la FDA lo aprueba. Pueden aumentar eso a 100 millones, si es necesario. Tienen una historia reciente de éxito: una vacuna tetravalente contra la influenza (gripe).
En el ensayo clínico de fase 2 en Burkina Faso, se reclutó a 450 niños en 3 grupos; El grupo 1 recibió 5 µg de R21 y 25 µg de MM, el grupo 2 recibió 5 µg de R21 y 50 µg de MM y el grupo de control, el grupo 3, recibió vacunas contra la rabia. Las dosis se administraron desde principios de mayo hasta principios de agosto de 2019, en gran parte antes del pico estacional de transmisión de la malaria que comienza en julio. La seguridad, inmunogenicidad y eficacia de la vacuna se están evaluando durante 24 meses con el criterio de valoración principal de eficacia después de 6 meses después de la serie primaria de vacunaciones (3 dosis). Todos los participantes también recibieron una vacuna de refuerzo aproximadamente 12 meses después de su tercera vacunación, antes del inicio de la siguiente temporada de malaria. En el grupo de adyuvante de dosis más alta, la eficacia fue del 77%. En el grupo de adyuvante de dosis más baja, fue del 71%. La vacuna no tuvo efectos secundarios adversos graves.1
Desarrollo de una vacuna contra la malaria basada en tecnología de ARN
Se pueden utilizar varios tipos de tecnología de ARN para desarrollar nuevas vacunas, como las vacunas Moderna y Pfizer/BioNTech para la COVID-19.10 Estas utilizaron ARN mensajero (ARNm) que codifica la proteína de pico producida por el virus SARS-CoV-2. La proteína de pico activa el sistema inmunológico de una persona, ya que desarrolla una memoria para este antígeno. El protozoo P. falciparum produce proteínas muy diferentes a las del virus. Uno de los más intrigantes tiene una estructura muy similar a la del factor inhibidor de la migración de macrófagos (FIM), una citoquina que se encuentra en los seres humanos.11 Es desconcertante que un simple protozoo tenga una proteína especializada que es importante en el sistema inmunológico de los humanos. Las especies de Plasmodium producen un ortólogo del factor inhibidor de la migración de macrófagos de citocinas, PFIM, que modula la respuesta inflamatoria del huésped a la malaria.12 Los ortólogos son genes de diferentes especies que evolucionaron a partir de un gen ancestral común.
Los científicos estudiaron una cepa de malaria producida en el laboratorio que carecía de FIM.11 En modelos experimentales, los ratones infectados con la cepa tenían alguna enfermedad, pero se produjo una respuesta de células T de memoria. Esto mostró que la función de esta proteína PFIM es matar las células T de memoria. Entonces, prepararon una vacuna candidata basada en ARN o ARNa autorreplicante y autoamplificadora. Es un ARNm que codifica PFIM y proteínas de replicación. Al combinar el ARNa con el antígeno PFIM, pudieron demostrar una protección completa en modelos de ratón. Ahora están colaborando con Oxford Vaccine Group para evaluarlo.11
Existe una posible ventaja de las vacunas contra la malaria. Probablemente ofrezcan una opción mucho mejor que matar a todos los mosquitos de la Tierra. Es decir, los científicos están desarrollando formas de hacer esto utilizando CRISPR y otras tecnologías.13 Los mosquitos siempre han sido el animal más mortífero para los humanos. Los mosquitos del género Anopheles no solo causan malaria, sino también dengue y Chikunguña. Otros mosquitos causan fiebre amarilla, Zika, Nilo Occidental y encefalitis. Juntos, estos mosquitos han matado a más personas que cualquier otro animal en la Tierra, incluidos los humanos con todas nuestras guerras. Aun así, eliminar varias especies enteras podría tener efectos impredeciblemente negativos en los ecosistemas en los que viven los mosquitos.
En conclusión, a pesar de que la COVID-19 continúa dominando las noticias, los científicos y médicos continúan desarrollando vacunas contra otras enfermedades mortales, como la malaria. Sin embargo, es mucho más difícil desarrollar vacunas contra la malaria causada por una célula viva que contra la COVID-19, que es causada por el relativamente simple y nuevo virus, SARS-CoV-2. Los mosquitos, las especies de Plasmodium y la malaria existen desde hace mucho más tiempo.
Notas
1 Datoo, M.S. et al. (2021). High efficacy of a low dose candidate malaria vaccine, R21 in 1 Adjuvant Matrix-MTM, with seasonal administration to children in Burkina Faso. The Lancet. Abril, 21.
2 Venkatraman, N. et al. (2019). Phase I assessment of first-in-human administration of a novel malaria anti-sporozoite 2 vaccine candidate, R21 in matrix-M adjuvant, in UK and Burkinabe volunteers. MedRxiv.
3 Luisi, P. L. (2017). The quest for wholeness. The systems view and the search for spirituality. Wall Street International. Mayo, 23.
4 World Health Organization. (2021). Malaria. Abril, 1.
5 Smith, R. (2021). Respuesta del sistema inmunológico al virus SARS-CoV-2. Wall Street International. Abril, 24.
6 Mahase, E. (2021). A vaccine against malaria: five minutes with Richard Bucala. BMJ, formerly British Medical Journal. Vol. 372. Art. 651. Marzo, 8.
7 European Medicines Agency. (2015). Mosquirix H-W-2300.
8 World Health Organization. (2016). Malaria vaccine: WHO position paper. Enero.
9 Smith, R. (2020). Developing vaccines and treatments for Covid-19. Progress report. China starts vaccinating military personnel. Wall Street International, Julio, 24.
10 Smith, R. (2012). Vacunas basadas en tecnología de ARN moderna. Wall Street International. Enero, 17.
11 Mahase, E. (2021). A vaccine against malaria: five minutes with Richard Bucala. BMJ, formerly British Medical Journal. Vol. 372. Art. 651. Marzo, 8.
12 Garcia, A. B. et al. (2018). Neutralization of the Plasmodium-encoded MIF ortholog confers protective immunity against malaria infection. Nature Communications. Vol. 9. Art. 2714.
13 Smith, R. (2019). Using CRISPR gene editing to create new foods. An important part of the fourth industrial revolution. Wall Street International. Mayo, 24.