Johnson & Johnson está probando una vacuna contra el coronavirus conocida como JNJ-78436735 o Ad26.COV2.S. Los ensayos clínicos demostraron que una sola dosis de la vacuna tenía una tasa de eficacia de hasta el 72 por ciento. La vacuna ha sido autorizada para su uso de emergencia en Estados Unidos y Baréin.
Janssen Pharmaceutica, una división de Johnson & Johnson con sede en Bélgica, desarrolla la vacuna en colaboración con el Centro Médico Beth Israel Deaconess.
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 Johnson & Johnson 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 Johnson & Johnson 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 26. Los adenovirus son virus comunes que suelen causar resfriados o síntomas similares a los de la gripe. El equipo de Johnson & Johnson utilizó un adenovirus modificado que puede entrar en las células pero no puede replicarse en su interior ni causar la enfermedad.
ADN en el interior
un adenovirus
ADN en el interior
un adenovirus
La vacuna de Johnson & Johnson 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, también fabricada por Johnson & Johnson. La empresa también realiza ensayos con vacunas basadas en adenovirus para otras enfermedades, como el sida y el zika. Algunas otras vacunas contra los coronavirus también se basan en adenovirus, como la desarrollada por la Universidad de Oxford y AstraZeneca utilizando un adenovirus de chimpancé.
Las vacunas para la COVID-19 basadas en adenovirus son más resistentes que las 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 Johnson & Johnson puede ser refrigerada hasta tres meses a 2-8°C (36-46°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 Johnson & Johnson 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 pueden captar 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 de 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 de 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 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 Johnson & Johnson se administra en una sola dosis, a diferencia de las vacunas de dos dosis de Pfizer, Moderna y AstraZeneca.
Los investigadores aún no saben cuánto puede durar la protección de la vacuna. Es posible que el número de anticuerpos y linfocitos T citotóxicos disminuya en los meses posteriores a la vacunación. 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.
Fuentes: Centro Nacional de Información de Biotecnología; Nature; Lynda Coughlan, Escuela de Medicina de la Universidad de Maryland.
