Producción de vacunas en plantas con tecnología segura y bajo costo

Con la idea de desarrollar vacunas que tengan menor costo de producción, distribución y puedan ser administradas de manera oral, un grupo de investigadores mexicanos trabaja en la producción de vacunas en plantas y microalgas, tanto para prevenir enfermedades infecciosas como para el tratamiento de padecimientos como el cáncer.

El doctor Sergio Rosales Mendoza, de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), explicó en entrevista a la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) que las vacunas convencionales están constituidas en su mayoría del patógeno completo (inactivo o atenuado), que puede ser el virus o la bacteria que causa la enfermedad, lo que implica tener que contar con una infraestructura compleja para garantizar la seguridad durante el proceso de producción.

Sin embargo, las nuevas tecnologías permiten hoy utilizar solo algunos componentes, por ejemplo, proteínas del agente infeccioso, lo que se traduce en vacunas más seguras.

“A través de la ingeniería genética se puede lograr que las células vegetales produzcan proteínas antigénicas —que activan el sistema inmune para prevenir el desarrollo de enfermedades— para que formen parte de una vacuna”, explicó el doctor en biología molecular. Resaltó que las ventajas de estos sistemas son su bajo costo de producción, la ausencia de patógenos humanos o animales, y que debido a que una diversidad de especies de plantas y microalgas es comestible, son vehículos seguros para la administración oral de vacunas.

Con esta tecnología que utiliza plantas y microalgas no se maneja el agente infeccioso, sino proteínas que son parte de él, así, la vacuna solo activa al sistema inmune para que se proteja contra el patógeno, por lo tanto, el proceso de producción es más seguro y económico, y elimina el riesgo de que la vacunación resulte en el desarrollo de la enfermedad.

El grupo que encabeza el doctor Rosales se enfoca en las vacunas que activen el sistema inmune para prevenir el desarrollo de enfermedades, pero también en vacunas terapéuticas que cumplan el papel de activar al sistema inmunológico y que los mecanismos de protección permitan frenar la enfermedad.

“Nuestro proyecto principal tiene que ver con inmunoterapias contra el cáncer de mama, estamos diseñando vacunas que podrían activar al sistema inmunológico para combatir a las células malignas causantes de la enfermedad, también estamos evaluando la posibilidad de poder aplicarlo a otros tipos de cáncer”, comentó el investigador, quien además trabaja en otras enfermedades, como la ateroesclerosis, contando con un modelo promisorio de vacuna contra esta patología.

Las enfermedades infecciosas son igualmente de interés para este grupo de investigación y tiene para ello modelos para enfermedades diarreicas y también contra patógenos emergentes como el virus del Zika.

Entre las etapas de evaluación de estas vacunas está probar en ratones su capacidad para activar la respuesta de anticuerpos, una vez que los especialistas tienen la evidencia de esto, el siguiente paso es probar si los animales vacunados tienen protección  ante un reto con el agente infeccioso, entonces se puede evaluar en estos ratones la mortalidad o la disminución de los síntomas.

Rosales Mendoza comentó que en la actualidad cuenta con un modelo de microalgas que producen una vacuna para la ateroesclerosis y hasta el momento los datos indican una respuesta favorable en ratones. “Hemos establecido una colaboración con un grupo de investigación en Los Ángeles, California que trabaja con modelos animales (ratones) más avanzados, lo que nos va a permitir probar la vacuna a otro nivel”, dijo.

Así, una vez que existan datos sólidos de la eficacia y de la seguridad de la vacuna en el modelo animal se pueden comenzar los ensayos clínicos en humanos, inicialmente en voluntarios sanos, etapa en la que nuevamente se evalúa la inmunogenicidad y la seguridad.

Otros de los modelos vegetales con los que trabaja el investigador de la UASLP es la planta de tabaco, porque en un corto tiempo permite probar la producción de las proteínas antigénicas y su evaluación en animales, y también con la zanahoria, ya que es un sistema que se utiliza en otros países para producir fármacos a nivel comercial. Al mismo tiempo, busca llevar estas vacunas a aplicaciones veterinarias, por ejemplo, la alfalfa, que se utiliza como alimento para el ganado y en el caso de algunas especies de microalgas para atacar enfermedades en peces y camarones que son especies de interés en acuacultura.

El ganador de uno de los Premios de Investigación de la Academia Mexicana de Ciencias 2018, en el área de ciencias naturales, por las importantes contribuciones que realiza con su trabajo científico, destacó que entre los retos que existen alrededor de la tecnología para producir vacunas en plantas está lograr que tengan suficiente actividad cuando son administradas por vía oral, porque al pasar por el tracto digestivo una fracción de la vacuna se degrada.

“Entonces tenemos que diseñar adecuadamente la vacuna para que supere estos obstáculos y logre activar el sistema inmunológico y así conferir la protección o el efecto terapéutico que se busca. Un reto más es consolidar las interacciones con la industria farmacéutica para transferir la tecnología y protegerla”, planteó.