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¿Podrían las vacunas de ADN ser la próxima herramienta en la lucha mundial contra el COVID?

El mes pasado, India comenzó a jactarse de haber creado, y aprobado su organismo regulador, el primer ADN Vacuna ZyCoV-D.

Se espera que la vacuna, desarrollada por una empresa llamada Zydus Cadila, esté disponible para su uso a partir del próximo mes, dando esperanza a un país que ha sufrido más de 447.000 muertes a manos del virus.

¿Qué es una vacuna de ADN y podría esta nueva clase de vacunación convertirse en la próxima herramienta en la lucha mundial contra COVID-19?

La vacuna de ADN es una forma de vacuna programática, explicó el profesor Jonathan Gershuni de la Universidad de Tel Aviv.

Una vacuna contra la apoptosis es aquella en la que los científicos vacunan con el modelo del virus, solo el ADN o ARN correspondiente a los genes que codifican la proteína de la espiga, inyectando en el cuerpo de manera agradable y eficaz. Luego, las células sintetizan la proteína viral, lo que conduce a la producción de anticuerpos contra el pico viral.

Esto es lo opuesto a una vacuna de hardware, que en realidad contiene fragmentos de proteína viral.

Una mujer recibe una tercera dosis de la nueva vacuna contra el coronavirus COVID-19, en el centro de vacunación de Meuhedet en Jerusalén, la semana pasada. (Crédito: YONATAN SINDEL / FLASH90)

“Podría tener una vacuna de hardware que esté compuesta por un virus muerto, por ejemplo, o un virus atenuado”, explicó Gershoni. “O también puede recibir una vacuna de subunidad, como la vacuna contra la hepatitis B, que es simplemente la proteína de pico purificada”.

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“El sistema inmunológico identifica la presencia de la proteína viral … y esto estimula al sistema inmunológico a responder y crear anticuerpos muy específicos que inactivan el virus”.

Todas las vacunas infantiles convencionales que existen en la actualidad son dispositivos de vacunación.

Sin embargo, a fines de la década de 1980, los científicos comenzaron a jugar con la idea de que podría haber aplicaciones para inyectar ADN o ARN directamente: primero, para tratar de desarrollar una terapia génica y, más recientemente, para desarrollar lo que Gershoni llama vacunas de software.

“Sabemos que el flujo de información en biología es así: el material genético se almacena en una molécula muy estable, ADN de doble hebra”, dijo Gershoni. “Sin embargo, la información que fluye del gen debe transcribirse para crear un material genético intermedio que pueda descartarse en forma de ARN. Por lo tanto, el ARN en el sentido tradicional es solo una copia desechable del gen del ADN”.

Sin embargo, es el ARN, no el ADN, el que puede interactuar con la maquinaria de síntesis de proteínas, conocida como ribosomas. Los ribosomas son los que reconocen el ARN y traducen sistemáticamente el material genético, escrito en el lenguaje del ARN, al hardware, es decir, la proteína.

“El hardware es la proteína, y los manuales de instrucciones, las recetas que nos dicen cómo producir estas proteínas, pueden estar en ADN o ARN”, dijo. “El ADN o el ARN, por lo tanto, se incluyen en la categoría de vacunas de software”.

Inicialmente, los científicos prefirieron el ADN porque es mucho menos difícil que el ARN, que se degrada fácilmente. pero en la otra mano, Uso de ARN Es una forma más directa de proporcionar un manual de instrucciones porque los ribosomas no pueden interactuar con el ADN. Como tal, en los sistemas que usan ADN como material genético que se transferirá, el siguiente paso requerido una vez que el ADN se entrega a las células es que esas células hagan copias de los genes del ARN. Solo entonces los ribosomas pueden traducir la copia de ARN del ADN extraño para producir una proteína diana que puede estimular la respuesta inmune correcta.

“De alguna manera, la inyección de ARN es más eficiente”, dijo Gershoni.

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Las vacunas Pfizer y Moderna, por ejemplo, son vacunas de ARN.

A pesar de las afirmaciones de la India, ya se encuentran en el mercado otras vacunas de ADN. Simplemente están empaquetados de manera diferente.

Todas las vacunas AstraZeneca, Sputnik V y Johnson & Johnson contienen ADN de proteína Spike como ingrediente activo. Gershoni explicó que estas vacunas toman el ADN de la proteína del coronavirus y lo empaquetan dentro del ADN de un virus seguro llamado Adenovirus.

Estas vacunas administran el gen de la proteína espiga a través del adenovirus, que infecta las células humanas pero no causa ninguna enfermedad significativa o dañina.

“Si tomamos un virus como este y manipulamos sus genes y reemplazamos algunos de los genes del vector viral con el gen del pico del coronavirus, cuando estos vectores virales infectan nuestras células, se manipulan y producen la proteína puntiaguda del coronavirus, que luego estimula la producción de anticuerpos contra el coronavirus ”, explicó Gershoni.

Entonces, ¿cuál es la diferencia, dado que la vacuna de la India también contiene ADN que es un virus de ADN?

Lo que distingue a la vacuna india es que contiene mucho menos ADN y no está empaquetada en un vector viral. El ADN indio está solo.

“Lo que hicieron fue tomar un pequeño trozo circular de ADN llamado plásmido y fusionarlo en este plásmido, un trozo de ADN que correspondía a 1.200 aminoácidos de la proteína de pico del coronavirus”, dijo Gershoni.

El plásmido que utilizan en ZyCoV-D es un plásmido de la década de 1990 llamado pVAX1, un plásmido de ADN disponible comercialmente que tiene un tamaño total de solo unas 3000 letras (pares de bases de nucleótidos).

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En este caso, el ADN no se encapsula ni se empaqueta en nada, sino que se inyecta directamente en el brazo, algo que se denomina “ADN desnudo”.

Esta es la primera vacuna de ADN plasmídico con licencia para uso humano. Gershoni dijo que ha habido aplicaciones veterinarias de ADN plasmídico utilizado en el pasado.

También se diferencia de otras vacunas en que se administra por vía intradérmica, lo que significa que se inyecta sin aguja a través de una corriente de líquido a alta presión que contiene ADN.

El régimen de ZyCoV-D consta de tres inyecciones, con 28 días de diferencia. Un ensayo de fase 3 encontró que la vacuna tenía menos del 70% de efectividad.

Gershoni dijo que aunque algunas personas han expresado su preocupación por las vacunas de ADN, que deben ingresar al núcleo celular para ser transcritas y generar ARN y, por lo tanto, teóricamente podrían afectar los cromosomas de una persona, no existe una razón mecánica clara para que esto suceda.

Se ha hecho un esfuerzo para simplificar el ADN, “haciéndolo compacto, limpio, suave y con la menor cantidad de ADN extra posible”, dijo.

“Si bien la gente de todo el mundo puede estar ansiosa y [may be] y discutir si una vacuna de ADN es una buena idea ”, continuó Gershuni,“ Nosotros en Israel hemos sido bendecidos con vacunas de ARN. Por lo tanto, los argumentos teóricos sobre la integridad del ADN en Israel no deben utilizarse de ninguna manera. Simplemente no es relevante “.