¿Cómo pudieron los investigadores desarrollar vacunas COVID-19 tan rápidamente?
Por más desafiante que sea desarrollar y distribuir una vacuna, la comunidad científica del país también se enfrenta a otro obstáculo: convencer a un público cada vez más escéptico de que la vacuna COVID-19 es segura y de lo importante que es aplicarse una vacuna COVID-19 en primer lugar.
"Incluso la vacuna más eficaz no puede protegernos a nosotros ni a nuestros seres queridos si las personas tienen miedo de vacunarse o deciden no hacerlo", dijo Kathleen Mullane, DO, PharmD, Directora de Ensayos Clínicos de Enfermedades Infecciosas en UChicago Medicine. “Sabemos que las cosas avanzan más rápido que nunca, pero la comunidad científica de la nación ha cooperado y colaborado como nunca antes y estamos absolutamente comprometidos a asegurarnos de que todo lo que finalmente se apruebe funcione y sea seguro. Me voy a vacunar y recomiendo la vacunación para mi familiares y amigos porque creo en la seguridad y eficacia de estos agentes ".
El rápido progreso en una vacuna COVID-19 significa que la data sobre la seguridad y durabilidad a largo plazo de estas vacunas seguirán fluyendo inclusive mucho después de que las vacunas fueron aprobadas para uso de emergencia. Sin embargo, aquellos que se preguntan sobre la seguridad de las vacunas pueden sentirse tranquilos porque, a pesar de la velocidad con la que se han desarrollado estas vacunas, se procedió con los controles exigidos por las entidades regulatorias y de evaluación diseñados para proteger a los pacientes. Estos hitos ayudan a determinar qué tan segura y efectiva será una vacuna, y si los beneficios superan los riesgos potenciales.
Operation Warp Speed: Acelerando la investigación de vacunas
Antes de la pandemia de COVID-19, obtener una nueva vacuna desde el concepto hasta la aprobación podría llevar 10 años y miles de millones de dólares. Con solo una de cada 10 vacunas posibles que llegan al mercado, el desarrollo de vacunas es una propuesta arriesgada para los fabricantes de productos farmacéuticos. Para aquellos que no están familiarizados con el proceso metódico de la investigación clínica, el caminopuede parecer terriblemente lento. Primero, los investigadores deben estudiar la estructura y el comportamiento infeccioso de un patógeno. Luego, descubren cómo hacer que el cuerpo humano produzca una mejor respuesta inmune para combatirlo. Se prueba la seguridad y la eficacia de la vacuna, primero utilizando modelos celulares, animales y matemáticos, y luego en ensayos clínicos multifase en humanos que involucran a miles de participantes. Solo hasta ese momento s puede comenzar el proceso de aprobación federal.
¿Cómo se fabrican las vacunas?
Con el reloj corriendo en la pandemia de COVID-19, las compañías farmacéuticas están aprovechando la tecnología establecida para desarrollar vacunas, ya que se podría acelerar el proceso hacia la producción de una vacuna segura.Las compañías farmacéuticas mundiales están desarrollando docenas de vacunas contra el virus SARS-CoV-2, pero hasta ahora solo unas pocas han llegado a ensayos clínicos de fase 3 a gran escala. En los ensayos de fase 3, participan decenas de miles de voluntarios para probar la seguridad y eficacia de la inmunización. Hasta ahora, se han lanzado 11 ensayos de fase 3 en todo el mundo, aunque se esperan más en los próximos meses y años a medida que otros esfuerzos de investigación avancen.
Los investigadores están recibiendo un impulso de Operation Warp Speed (OWS), una colaboración entre la industria farmacéutica y el gobierno federal. Para compensar el costo del desarrollo de la vacuna COVID-19 y ayudar a movilizar las vacunas aprobadas lo más rápido posible para el público estadounidense, el gobierno estableció un programa de financiamiento respaldado por casi $ 10 mil millones en fondos federales. OWS comenzó con un ambicioso objetivo inicial: entregar 300 millones de dosis de una vacuna segura y eficaz a los estadounidenses a partir de enero de 2021.
Esta inversión financiera ha acelerado en gran medida el plazo para el desarrollo de vacunas a través de ensayos clínicos, revisión por la FDA y distribución masiva de una vacuna. A través de eta colaboración de redes de estudios de vacunas establecidas, experimentados científicos médicos han reducido significativamente el tiempo y los costos para desarrollar sitios donde realizar ensayos clínicos e inscribir voluntarios para participar en estos importantes estudios.
Todos estos factores, a su vez, significan que una vez que una vacuna superó los hitos críticos de seguridad y eficacia y recibió la aprobación de uso de emergencia (EUA) del gobierno federal, las organizaciones de salud pueden comenzar a proporcionar la vacuna a los pacientes en cuestión de días. Por ejemplo, la vacuna de ARNm de Pfizer/BioNTech fue aprobada para uso de emergencia por la FDA el jueves 10 de diciembre de 2020; los trabajadores de la salud estaban siendo vacunados el lunes 14 de diciembre.
¿Cuáles son los diferentes tipos de vacunas?
También debería ser tranquilizador que casi 200 años de desarrollo de vacunas hayan generado una serie de plataformas de vacunas altamente eficaces y seguras, que requieren menos tiempo y esfuerzo para producir nuevos tipos de vacunas. El reutilizar la tecnología de vacunas existente permite a los investigadores concentrar su tiempo en identificar los mejores objetivos que producirán la respuesta inmune más fuerte con la menor cantidad de efectos secundarios."Realmente, la mayor parte del trabajo de desarrollo de la plataforma de vacunas ya está hecho", dijo Habibul Ahsan, MD, Director of the Institute for Population and Precision Health at the University of Chicago Medicine. “Solo se tiene que hacer la parte remanente, que es agregar los antígenos virales correctos a la plataforma ya probada y asegurarse de que sea segura y efectiva en humanos. Incluso en los últimos cinco a diez años, hemos dado grandes pasos en el desarrollo de nuevos tipos de plataformas de vacunas como las que se están probando para el SARS-CoV-2 ".
Las vacunas actúan introduciendo al sistema inmunológico del cuerpo proteínas patógenas, llamadas antígenos, que activan la respuesta inmunitaria y generan anticuerpos para proteger contra la enfermedad.
Las vacunas aspirantes que actualmente aparecen en las noticias utilizan ARNm y plataformas basadas en vectores. Estas vacunas inducen al cuerpo a producir los antígenos virales, que generan la respuesta inmune adecuada. En el pasado, se han desarrollado vacunas basadas en vectores para enfermedades como el SARS, el MERS y, más notablemente, el mortal virus del Ébola, y las vacunas de ARNm se han probado previamente para prevenir el virus Zika.
Esta inmunización de última generación nunca se han probado a una escala tan grande antes, pero ya hay evidencia de que estas plataformas son seguras y efectivas, con un riesgo reducido de los efectos secundarios generados por vacunas vivas atenuadas o vacunas de virus completo desactivadas.
“Las vacunas de ARNm y de vectores son una tecnología de última generación; los primeros productos se desarrollaron en 1999 ”, dijo Mullane. “Basándonos en nuestro conocimiento de la biología humana, no hay razón para creer que deberían representar un riesgo mayor que cualquiera de los tipos más tradicionales de vacunas. En todo caso, la mayor preocupación es la efectividad a través del tiempo. Los datos preliminares sobre su eficacia hasta ahora son extremadamente prometedores ". Para protegerse contra la incertidumbre, la FDA agregó normas adicionales para brindar mayor seguridad al tener puntos de control específicos para los ensayos acelerados de COVID-19. Eso incluye exigir a los investigadores que recopilen al menos dos meses de datos de seguimiento de la mayoría de los participantes de cada ensayo, incluso si los primeros datos muestran resultados prometedores y seguridad y eficacia a largo plazo hasta dos años después de recibir las vacunas.
¿Cómo actúan las vacunas?
Para acelerar el desarrollo, muchos ensayos de COVID-19 se llevan a cabo en estudios que combinan las fases 1, 2 y / o 3, donde los investigadores comienzan vacunando a un número menor de voluntarios sanos. A medida que continúa el ensayo, y si la vacuna parece ser segura, se abre a más participantes, como aquellos con afecciones preexistentes de salud. Los ensayos de eficacia de fase 3 a gran escala incluyen en última instancia a decenas de miles de voluntarios. La línea de prueba actual incluye una variedad de tipos de vacunas, tanto modelos probados y verdaderos como enfoques de próxima generación.
La velocidad a la que progresan estos ensayos ha generado dudas sobre si son seguros o no. Conscientes de la desconfianza persistente debido a la politización de la pandemia y la histórica privación en la atención médica en ciertas comunidades, los científicos involucrados en la investigación de la vacuna COVID-19 están teniendo cuidado de no exagerar los primeros resultados de los ensayos clínicos en curso y ser transparente sobre los riesgos involucrados.
Muchos están haciendo esfuerzos para salir a la comunidad para hablar con posibles voluntarios, abordar sus inquietudes y ofrecer la oportunidad de participar, particularmente en los ensayos de fase 3 a gran escala. Por ejemplo, en UChicago Medicine, los médicos están llevando unidades médicas móviles a los vecindarios circundantes para llevar la vacuna directamente a las puertas de entrada de las personas.
“Muchos centros que reclutan para estos ensayos no son fácilmente accesibles para las minorías y las poblaciones de bajos ingresos”, dijo Ahsan. "Pero UChicago Medicine ha trabajado arduamente para construir relaciones sólidas con nuestra comunidad local y asegurarse de que sepan que estamos aquí para servirlos".
¿Qué riesgos plantean las vacunas?
Como la mayoría de los tratamientos médicos, cualquier vacuna está acompañada de cierto grado de riesgo. Los efectos secundarios suelen ser leves y van desde dolor en el lugar de la inyección hasta fiebre leve y dolores corporales. En uno de cada 100.000 casos, las vacunas pueden desencadenar reacciones alérgicas graves. Aún más raro (la estimación es uno en un millón) es un mayor riesgo de desarrollar enfermedades autoinmunes que afectan el sistema nervioso, como el síndrome de Guillain-Barré.
Dos estudios diferentes en los que vacunas no-vivas vectoriales -el ensayo de la vacuna de fase 3 AstraZeneca con sede en el Reino Unido y el ensayo de la vacuna de fase 3 de Janssen con sede en los Estados Unidos- fueron pausadas después que un participante en los ensayos experimentó un evento conocido como “reacción adversa” que se ha relacionado con su participación en el estudio. Desde entonces, ambos se reanudaron después de que investigadores y reguladores determinaran que no había una conexión clara entre la vacuna y los eventos médicos y los consideraran lo suficientemente seguros para continuar. Aún no se han relacionado eventos adversos con los candidatos a la vacuna de ARNm, excepto por algunas reacciones alérgicas que requieren EpiPens.
El desafío, particularmente frente a una pandemia mundial, se reduce a encontrar el equilibrio entre los beneficios de la vacuna y el riesgo que puede representar para quienes la reciben. En la mayoría de las situaciones, el equilibrio cae del lado de la vacuna.
"En este momento, estamos corriendo contra el reloj", dijo Ahsan. “Quizás en seis meses o un año, si no hemos aprobado una vacuna, suficientes personas se habrán enfermado y los posibles efectos secundarios ya no valen la pena correr el riesgo, pero para lograr ese tipo de inmunidad colectiva, 50 o 60 por ciento de la población estadounidense tendría que contraer el virus. Eso es 150 o 200 millones de personas que contraen COVID-19, y probablemente más de un millón de muertes. Vale la pena intentar evitarlo ".
¿Qué se necesita para "volver a la normalidad"?
Antes de que cualquier vacuna pueda recibir la aprobación federal, incluso para uso de emergencia, los investigadores deben esperar hasta que decenas de miles de voluntarios reciban su vacuna experimental. Luego, esperan que pase el tiempo suficiente para que algunos de esos voluntarios se expongan al COVID-19, lo que indica qué tan efectiva es cada vacuna. Los científicos también están estudiando si los que recibieron la vacuna, frente a un placebo, tenían formas menos graves de enfermedad. Sin datos que demuestren de manera concluyente que las vacunas son seguras y efectivas, no se aprobarán para su uso en el público en general.
¿Cómo aprueba la FDA las vacunas?
Una vez que un ensayo clínico recopila datos suficientes para demostrar que una vacuna es segura y eficaz, la vacuna se dirige a los reguladores federales. La compañía farmacéutica que desarrolló el producto envía datos a la FDA, donde los actuarios federales y una junta asesora externa de expertos médicos y científicos revisan y vuelven a analizar los resultados. Dado que las vacunas COVID-19 se enviarán a la FDA antes de que se capturen los datos a largo plazo, es probable que una vacuna reciba una autorización de uso de emergencia en lugar de una aprobación completa. Este fue el caso de la vacuna de ARNm de Pfizer / BioNTech, que fue aprobada para uso de emergencia por la FDA el 10 de diciembre de 2020, y la vacuna de ARNm de Moderna, aprobada el 18 de diciembre de 2020.
Luego viene el desafío de fabricar y distribuir una vacuna, particularmente en los primeros días cuando hay un suministro limitado. Las autoridades dicen que entre 20 y 30 millones de dosis estarán disponible en enero, pero la implementación completa puede tardar meses en obtener suficientes lotes para el público en general. Mientras tanto, las autoridades priorizarán la distribución a aquellos con mayor riesgo de contraer COVID-19 o aquellos que tienen mayor riesgo de sufrir los efectos más severos de la enfermedad, como trabajadores de la salud, adultos mayores, adultos con condiciones preexistentes. y trabajadores esenciales.
A medida que se distribuya una nueva vacuna, los ensayos clínicos continuarán y los datos continuarán fluyendo sobre su efectividad a largo plazo y cualquier problema potencial de seguridad. Esto permitirá a los investigadores y proveedores de atención médica adaptar la distribución según sea necesario.
Siendo realistas, es probable que el público en general no tenga acceso a una vacuna hasta algún momento de este verano. Eso es mucho más tarde que el objetivo inicial de Operation Warp Speed de tener 300 millones de dosis disponibles para enero, pero ignificativamente más rápido que cualquier otro esfuerzo de desarrollo de vacunas hasta la fecha.
A medida que se lanza una vacuna, cada individuo debe hablar con su médico sobre su propio estado de salud y si una vacuna es la opción correcta para ellos, particularmente aquellos individuos que pertenecen a grupos que no fueron incluidos en los ensayos clínicos.
Idealmente, la evidencia será lo suficientemente sólida como para que la mayoría de los estadounidenses se sientan seguros al recibir la vacuna. Lograr que se vacunen suficientes personas será fundamental para lograr la inmunidad colectiva, el punto en el que una enfermedad ya no se puede propagar porque una cantidad suficiente de la comunidad está vacunada o es inmune a ella.
Mientras tanto, el mundo espera sin aliento para ver si estas vacunas resultan ser la herramienta que necesitamos para volver al camino normal.
Las personas interesadas en participar en los ensayos de vacunas COVID-19 en curso, incluidos los posibles candidatos a nuevas vacunas en ensayos futuros, pueden inscribirse en el Registro de vacunas COVID-19 de UChicago Medicine en covidvaccinestudies.uchicago.edu