En aquest podcast parlarem sobre què és una vacuna de proteïna recombinant de la mà d'Antonio Barreiro, Investigador Líder del Projecte de Salut Humana d’HIPRA. 
 

• Què és una vacuna de proteïna recombinant?

Totes les vacunes es basen en l'administració d'una combinació de substàncies a la persona que rep la vacuna, per a induir una resposta del sistema immunitari que invoca protecció contra la infecció pel patogen objectiu, generalment un virus o un bacteri, de manera que la persona no contreguila malaltia o tingui un grau reduït de malaltia.

La diferència entre vacunes dirigides contra un mateix patogen radica en el tipus de substàncies que formen part del compost [ABV1] utilitzat per a induir la resposta immune en la persona vacunada. Això inclou l'antigen, l'element clau que estimula la protecció contra una malaltia en particular.

• Sobre l'antigen, què és?

L'antigen és la part del patogen capaç de desencadenar l'activació del sistema immunitari de la persona vacunada. Pot provenir d'una varietat de fonts. Per exemple, pot ser el propi patogen inactivat o atenuat. Alternativament, es poden utilitzar parts clau del patogen, normalment proteïnes de la seva superfície. L'antigen proporciona la informació necessària perquè, un cop inoculat, les cèl·lules del sistema immunitari indueixin una resposta immune que protegirà la persona en cas de contacte amb el patogen. L'objectiu final és prevenir el desenvolupament de la malaltia o reduir significativament la seva gravetat.

• Quin tipus d'antigen s'utilitza en les vacunes de proteïnes recombinants?

En les vacunes de proteïnes recombinants, l'antigen que s'utilitza per a induir la resposta del sistema immunitari de la persona que rep la vacuna són proteïnes del patogen, o part d'aquestes proteïnes, que es produeixen en el laboratori. En el cas del virus SARS-CoV-2 causant de la COVID-19, la principal proteïna implicada en el procés d'infecció és la proteïna Spike, situada en la superfície del virus. Per tant, és el principal candidat per al disseny de vacunes.

Les proteïnes recombinants són produïdes a gran escala per cèl·lules molt utilitzades en biotecnologia per a la fabricació de fàrmacs d'origen biològic, i després purificades per a garantir la seva eficàcia i seguretat. Per a aconseguir que les cèl·lules conreades produeixin la proteïna desitjada, es modifiquen genèticament per a proporcionar-los la informació necessària per a produir el producte d'interès. El que s'administra amb la vacuna són petites quantitats d'aquesta proteïna purificada, que sol anar acompanyada de l'adjuvant per a potenciar la resposta del sistema immunitari.

• Poden les vacunes de proteïnes recombinants transmetre la malaltia per a la qual vacunen?

No. Aquestes vacunes es produeixen a partir de cèl·lules que estan completament lliures del virus contra el qual es produeix la vacuna. A més, només contenen una o part de la proteïna del virus i no tenen capacitat per a infectar les cèl·lules de la persona que rep la vacuna ni per a generar els símptomes associats a la infecció.

• Quants antígens pot transportar una vacuna recombinant?

En alguns casos la vacuna pot portar més d'un antigen associat, sobretot quan es tracta d'un fragment d'una proteïna, de manera que el sistema immunitari de la persona que rep la vacuna serà capaç de reconèixer més proteïnes del patogen, o més parts de la mateixa proteïna. També es poden combinar proteïnes de diferents variants o ceps d'un mateix virus, ampliant així l'espectre de protecció i maximitzant la possibilitat de reconèixer-lo i neutralitzar-lo. En alguns casos se sintetitzen proteïnes amb més d'un antigen en la mateixa estructura, la qual cosa pot ajudar a potenciar la resposta immune contra aquests antígens.

En tots dos casos es denominen vacunes multivalents. En concret, les vacunes que contenen 2 antígens es coneixen com a bivalents.

• Què és l'adjuvant?

Un adjuvant és una substància que potencia la resposta immune d'una vacuna. Existeixen diferents tipus d'adjuvants i s'administren juntament amb la proteïna recombinant de la vacuna, ja que normalment no és suficient per si sola per a generar una resposta forta del sistema immunitari per a protegir la persona vacunada. L'objectiu de l'adjuvant és promoure i millorar l'activació del sistema immunitari de la persona vacunada, permetent una resposta més forta [ABV1] i invocant una millor protecció contra el virus o patogen. A més, l'adjuvant pot protegir i estabilitzar l'antigen durant l'emmagatzematge de la vacuna, preservant les seves propietats.

• Com funcionen aquestes vacunes de proteïna recombinant?

Com hem esmentat anteriorment, l'objectiu d'una vacuna de proteïna recombinant, i de les vacunes en general, és proporcionar a la persona que la rep protecció contra una futura infecció pel patogen al qual es dirigeix la vacuna. Per a aconseguir-ho, la vacuna pretén generar una resposta del sistema immunitari similar a la resposta natural que es produiria si estiguéssim infectats amb el patogen, però sense desenvolupar els símptomes i la malaltia que normalment desencadenaria la infecció amb el patogen. D'aquesta manera, el sistema immunitari de la persona vacunada adquireix el que es coneix com a immunitat de recuperació enfront del patogen. Aquest consisteix en una varietat de mecanismes de resposta que s'activaran quan la persona entri en contacte amb el patogen, la qual cosa evitarà que ens infectem o, si ens infectem, els símptomes i la malaltia desenvolupada pel patogen seran molt més lleus.

• Què és la memòria immunitària i com l'obtenim?

La memòria immunitària és un procés complex en el qual intervenen diferents processos de l'organisme simultàniament, però intentaré simplificar-lo i fer-lo comprensible:

Quan un patogen es troba amb el nostre sistema immunitari per primera vegada, la primera resposta és la immunitat innata. De la mateixa manera, quan s'administra la primera dosi d'una vacuna, aquesta també és la primera part del sistema immunitari que s'activa en resposta a l'antigen i es potencia amb la presència de l'adjuvant.

La immunitat innata [ABV1] és la primera línia de defensa després de la infecció inicial, actua ràpidament, és inespecífica i no genera memòria, però és la base per a adquirir l'anhelada memòria immune que ens protegirà enfront del patogen. . En aquesta etapa primerenca, cèl·lules específiques involucrades en la immunitat innata capturen i presenten l'antigen, i al mateix temps activen altres cèl·lules del sistema immunitari responsables d'una resposta immediata contra el patogen i la inflamació (són en part responsables de la resposta local en el lloc d'administració de la vacuna). D'altra banda, aquestes cèl·lules presentadores d'antígens són les encarregades d'activar l'anomenada immunitat adaptativa que és la clau de la utilitat d'una vacuna.

• Què és la immunitat adaptativa?

La immunitat adaptativa és una resposta més lenta i genera una defensa a llarg termini, és específica i té memòria. Un cop desenvolupada, quan se li presenta un patogen, recorda si ho ha vist abans i, en cas afirmatiu, respon més ràpidament. En resposta a l'activació de la immunitat adaptativa, d'una banda, es generen anticossos específics contra l'antigen que ajuden a combatre el patogen i prevenen la infecció i/o propagació d’aquest. D'altra banda, la immunitat adaptativa genera un grup de cèl·lules que romanen en el cos i retenen la informació necessària per a reconèixer i respondre al patogen. I aquest grup de cèl·lules forma la memòria immunitària que permetrà al nostre organisme respondre més ràpida i eficaçment contra el patogen a llarg termini, prevenint la infecció o els símptomes nocius propis de la malaltia.

• Què determina la utilitat d'una vacuna de proteïna recombinant?

Hi ha diversos aspectes.

Un: ha de ser específic per al patogen per al qual està dissenyat, però al mateix temps amb suficient disparitat per a reconèixer petites variacions del patogen al llarg del temps.

Dos: ha d'induir una resposta immune adaptativa amb un bon nivell d'anticossos neutralitzadors que reconeguin el patogen i protegeixin contra infeccions o malalties greus.

Tres: També és important generar suficient memòria immunitària per a garantir una protecció eficaç a llarg termini, de manera que no siguin necessàries vacunacions freqüents. 

Aquest podcast forma part del projecte “RBDCOV Talks”, una sèrie d'episodis on els principals científics, investigadors, professionals mèdics i defensors de la comunitat de RBDCOV aborden els aspectes més rellevants dels assajos clínics de vacunes. RBDCOV és un projecte europeu finançat pel programa Horizon Europe que té com a objectiu provar l'eficàcia, tolerabilitat i seguretat de Bimervax®, la vacuna per a COVID-19 desenvolupada per HIPRA.