El Centro Nacional de Investigación de Epidemiología y Microbiología Gamaleya, parte del Ministerio de Salud de Rusia, desarrolló una vacuna contra la COVID-19 conocida como Sputnik V o Gam-Covid-Vac. El Gamaleya anunció en diciembre que la vacuna tenía una eficacia del 91,4 por ciento. Rusia la está empleando en su campaña de vacunación masiva, y ahora se distribuye en Argentina, Bielorrusia y otros países.

Un fragmento del coronavirus

El virus SARS-CoV-2 está colmado de proteínas que usa para entrar a las células humanas. Estas proteínas, llamadas de espiga, son un blanco tentador para posibles vacunas y tratamientos.

La Sputnik V se basa en las instrucciones genéticas del virus para armar la proteína de espiga. Sin embargo, a diferencia de las vacunas de Pfizer-BioNTech y Moderna, que almacenan las instrucciones en ARN monocatenario o de una sola cadena, la Sputnik V usa ADN bicatenario.

El ADN dentro de los adenovirus

Los investigadores desarrollaron su vacuna a partir de distintos adenovirus, un tipo de virus que causa resfriados. Agregaron el gen de la proteína de espiga del coronavirus a dos tipos de adenovirus, uno llamado Ad26 y otro llamado Ad5, y los modificaron para que pudieran invadir las células, pero sin replicarse.

La Sputnik V es el resultado de décadas de investigación sobre vacunas desarrolladas con adenovirus. La primera fue aprobada para uso general el año pasado: una vacuna para el ébola, fabricada por Johnson & Johnson. Algunas otras vacunas contra la COVID-19 también se basan en adenovirus, como una de Johnson & Johnson que usa Ad26, y otra de la Universidad de Oxford y AstraZeneca que usa un adenovirus de chimpancés.

Ingreso a la célula

Después de que la vacuna Sputnik V se inyecta en el brazo de una persona, los adenovirus chocan con las células y se adhieren a las proteínas que hay en su superficie. La célula envuelve al virus en una burbuja y lo absorbe. Ya que está dentro, el adenovirus escapa de la burbuja y viaja hacia el núcleo, la cámara que alberga el ADN de la célula.

El adenovirus inserta su ADN en el núcleo. El adenovirus está modificado a fin de que no genere copias de sí mismo, pero la célula puede leer el gen de la proteína de espiga del coronavirus y copiarlo en una molécula llamada ARN mensajero, o ARNm.

Ensamblado de proteínas espiga

El ARNm sale del núcleo, y las moléculas de la célula leen su secuencia y empiezan a ensamblar proteínas de espiga.

Algunas de las proteínas de espiga que produce la célula forman espigas que migran a su superficie y extienden sus puntas. Las células vacunadas también separan algunas de las proteínas en fragmentos, que presentan en su superficie. Entonces, el sistema inmunitario puede reconocer estas espigas protuberantes y fragmentos de proteínas de espiga.

El adenovirus también provoca al sistema inmunitario al activar los sistemas de alarma de la célula. La célula envía señales de advertencia para activar las células inmunitarias cercanas. Al hacer sonar esta alarma, la Sputnik V hace que el sistema inmunitario reaccione con más potencia a las proteínas de espiga.

Detección del intruso

Cuando una célula vacunada muere, sus restos contienen proteínas de espiga y fragmentos de proteínas que después puede captar un tipo de célula inmunitaria llamada célula presentadora de antígenos.

La célula presenta fragmentos de la proteína de espiga en su superficie. Cuando otras células, llamadas linfocitos T colaboradores, detectan estos fragmentos, estas pueden hacer sonar la alarma y ayudar a convocar a otras células inmunitarias para combatir la infección.

Creación de anticuerpos

Otras células inmunitarias, llamadas linfocitos B, podrían chocar con las espigas del coronavirus en la superficie de las células vacunadas, o con fragmentos de proteínas de espiga que estén flotando. Unos cuantos linfocitos B quizá logren adherirse a las proteínas de espiga. Después, si los linfocitos T colaboradores activan estos linfocitos B, comenzarán a proliferar y secretar anticuerpos que atacarán a la proteína de espiga.

Alto al virus

Los anticuerpos pueden adherirse a las espigas del coronavirus, marcar el virus para que sea destruido y bloquear la infección al impedir que las espigas se adhieran a otras células.

Supresión de células infectadas

Las células presentadoras de antígenos también pueden activar otro tipo de célula inmunitaria llamada linfocito T citotóxico para que busque y destruya cualquier célula infectada de coronavirus que presente fragmentos de proteína de espiga en su superficie.

Dos dosis

A algunos investigadores les preocupa que, al recibir una vacuna de adenovirus, nuestro sistema inmunitario quizá produzca anticuerpos para combatirla, por lo que una segunda dosis no tendría efecto. Para evitar esto, los investigadores rusos usaron un tipo de adenovirus, Ad26, para la primera dosis, y otro, Ad5, para la segunda.

Las vacunas contra la COVID-19 desarrolladas con adenovirus son más resistentes que las vacunas de ARNm de Pfizer y Moderna. El ADN no es tan frágil como el ARN, y la resistente cobertura de proteína del adenovirus ayuda a proteger el material genético que lleva dentro. Esto quiere decir que la Sputnik V se puede refrigerar y no requiere temperaturas muy bajas de almacenamiento.

Recuerdo del virus

El Instituto Gamaleya ha anunciado que la vacuna Sputnik V tiene una tasa de eficacia del 91,4 por ciento, pero aún no ha publicado un artículo científico que revele todos los detalles del ensayo clínico.

Aún no está claro cuánto tiempo podría durar la protección de la vacuna. El nivel de anticuerpos y linfocitos T citotóxicos que detona la vacuna podría disminuir en los meses posteriores a la inoculación. Sin embargo, el sistema inmunitario también contiene células especiales, llamadas células B y T de memoria, que podrían retener información sobre el coronavirus durante años o incluso décadas.

Reporteo adicional por Yuliya Parshina-Kottas. Fuentes: Centro Nacional para la Información en Biotecnología; Nature; Lynda Coughlan, Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland School.