La Universidad de Oxford se asoció con la empresa británico-sueca AstraZeneca para desarrollar y probar una vacuna contra el coronavirus conocida como ChAdOx1 nCoV-19 o AZD1222. En los ensayos clínicos se comprobó que la vacuna tenía una eficacia del 82,4 por ciento cuando se administraban dos dosis con un intervalo de 12 semanas. A pesar de la incertidumbre sobre los resultados de los ensayos, Gran Bretaña autorizó la vacuna para uso de emergencia en diciembre, y la India autorizó una versión de la vacuna llamada Covishield el 3 de enero.
Un fragmento del coronavirus
El virus SARS-CoV-2 está colmado de proteínas que usa para entrar en las células humanas. Estas proteínas, llamadas de espiga, son un blanco tentador para posibles vacunas y tratamientos.
Gen de
proteína de
la espiga
Gen de
proteína de
la espiga
La vacuna de Oxford-AstraZeneca se basa en las instrucciones genéticas del virus para construir la proteína de espiga. Pero a diferencia de las vacunas de Pfizer-BioNTech y Moderna, que almacenan las instrucciones en ARN de hélice o cadena sencilla, la vacuna de Oxford utiliza ADN de hélice doble.
ADN dentro de un adenovirus
Los investigadores añadieron el gen de la proteína de espiga del coronavirus a otro virus llamado adenovirus. Los adenovirus son virus comunes que suelen causar resfriados o síntomas similares a los de la gripe. El equipo de Oxford-AstraZeneca utilizó la versión modificada de un adenovirus de chimpancé, conocido como ChAdOx1. Puede entrar en las células, pero no puede replicarse en su interior.
ADN en el interior
un adenovirus
ADN en el interior
un adenovirus
La AZD1222 es el resultado de décadas de investigación sobre vacunas basadas en adenovirus. En julio se aprobó la primera para uso general: una vacuna contra el ébola, fabricada por Johnson & Johnson. Se están realizando ensayos clínicos avanzados para otras enfermedades, como el sida y el zika.
La vacuna de Oxford-AstraZeneca para la COVID-19 es más resistente que las vacunas de ARNm de Pfizer y Moderna. El ADN no es tan frágil como el ARN, y la resistente cubierta proteica del adenovirus ayuda a proteger el material genético que contiene. Como resultado, la vacuna de Oxford no tiene que permanecer congelada. Se espera que la vacuna dure al menos seis meses si se refrigera a 2-8°C (38-46°F).
Ingreso a la célula
Después de inyectar la vacuna en el brazo de una persona, los adenovirus chocan con las células y se enganchan a las proteínas de su superficie. La célula envuelve el virus en una burbuja y lo atrae hacia su interior. Una vez dentro, el adenovirus escapa de la burbuja y viaja hasta el núcleo, la cámara donde se almacena el ADN de la célula.
Virus envuelto
en una burbuja
Virus envuelto
en una burbuja
Virus envuelto
en una burbuja
Virus
envuelto en
una burbuja
Virus
envuelto en
una burbuja
Virus
envuelto en
una burbuja
Virus
envuelto
en una
burbuja
Virus
envuelto
en una
burbuja
El adenovirus introduce su ADN en el núcleo. El adenovirus está diseñado para que no pueda hacer copias de sí mismo, pero el gen de la proteína de espiga del coronavirus puede ser leído por la célula y copiado en una molécula llamada ARN mensajero, o ARNm.
Construcción de proteína de espiga
El ARNm sale del núcleo y las moléculas de la célula leen su secuencia y comienzan a ensamblar las proteínas de espiga.
Se combinan tres
proteínas de espiga
Fragmentos
de espigas
y proteínas
Presenta
fragmentos
de espiga
Se combinan tres
proteínas de espiga
Fragmentos
de espigas
y proteínas
Presenta
fragmentos
de espiga
Se combinan tres
proteínas de espiga
Fragmentos
de espigas
y proteínas
Presenta
fragmentos
de espiga
Se combinan tres
proteínas de espiga
Fragmentos
de espigas
y proteínas
Presenta
fragmentos
de espiga
Se combinan tres
proteínas de espiga
Fragmentos
de espigas
y proteínas
Presenta
fragmentos
de espiga
Se combinan tres
proteínas de espiga
Fragmentos
de espigas
y proteínas
Presenta
fragmentos
de espiga
Se combinan tres
proteínas de espiga
Fragmentos
de espigas
y proteínas
Presenta
fragmentos
de espiga
Algunas de las proteínas de espiga producidas por la célula forman espigas que migran a la 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 alerta para activar las células inmunitarias cercanas. Al activar esta alarma, la vacuna de Oxford-AstraZeneca hace que el sistema inmunitario reaccione con más fuerza a las proteínas de espiga.
Detección del intruso
Cuando una célula vacunada muere, sus restos contienen muchas proteínas de espiga y fragmentos de proteínas que después puede recoger un tipo de célula inmunitaria llamada célula presentadora de antígenos.
Restos de una
célula muerta
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Digestión de
las proteínas
Presenta
un fragmento de
proteína de espiga
Restos de una
célula muerta
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Digestión de
las proteínas
Presenta
un fragmento de
proteína de espiga
Restos de una
célula muerta
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Digestión de
las proteínas
Presenta
un fragmento de
proteína de espiga
La célula presenta fragmentos de la proteína espiga en su superficie. Cuando otras células llamadas linfocitos T colaboradores detectan estos fragmentos, los linfocitos T colaboradores 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 espiga.
Proteínas
correspondientes
en la superficie
Activación del
linfocito B
Proteínas
correspondientes
en la superficie
Activación del
linfocito B
Proteínas
correspondientes
en la superficie
Activación del
linfocito B
Proteínas
correspondientes
en la superficie
Activación del
linfocito B
Proteínas
correspondientes
en la superficie
Activación del
linfocito B
Proteínas
correspondientes
en la superficie
Activación del
linfocito B
Activación del
linfocito B
Proteínas
correspondientes
en la superficie
Activación del
linfocito B
Proteínas
correspondientes
en la superficie
Activación del
linfocito B
Proteínas
correspondientes
en la superficie
Activación del
linfocito B
Proteínas correspondientes
en la superficie
Activación del
linfocito B
Proteínas correspondientes
en la superficie
Activación del
linfocito B
Proteínas correspondientes
en la superficie
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 (o supresor) para que busque y destruya cualquier célula infectada de coronavirus que presente fragmentos de proteína de espiga en su superficie.
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
CÉLULA
PRESENTADORA
DE ANTÍGENOS
Presentación de
un fragmento de
proteína de espiga
LINFOCITO T
CITOTÓXICO
ACTIVADO
Comienza a suprimir
a la célula infectada
Memoria del virus
La vacuna de Oxford-AstraZeneca requiere dos dosis, administradas con un intervalo de cuatro semanas, para preparar al sistema inmunitario para combatir el coronavirus. Durante el ensayo clínico de la vacuna, los investigadores administraron a algunos voluntarios solo la mitad de la dosis, de forma involuntaria.
De manera sorprendente, la combinación de vacunas en la que la primera dosis era solo la mitad de la segunda dosis fue un 90 por ciento eficaz en la prevención de la COVID-19 en el ensayo clínico. En cambio, la combinación de dos dosis completas solo tuvo una eficacia del 62 por ciento. Los investigadores especulan que la primera dosis más baja imitó mejor la experiencia de una infección, promoviendo una respuesta inmunitaria más fuerte cuando se administró la segunda dosis.
Segunda dosis
28 días
después
Segunda dosis
28 días después
Segunda dosis
28 días después
Debido a que la vacuna es tan nueva, los investigadores no saben cuánto tiempo puede durar su protección. Es posible que, en los meses posteriores a la inoculación, la cantidad de anticuerpos y linfocitos T citotóxicos disminuya. No obstante, 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.
Para más información sobre la vacuna, puedes ver La vacuna para la covid de AstraZeneca: lo que tienes que saber [en inglés].
Fuentes: Centro Nacional de Información de Biotecnología; Nature; Lynda Coughlan, Escuela de Medicina de la Universidad de Maryland.
