El reto de desarrollar vacunas contra enfermedades infecciosas emergentes y reemergentes

AUTOR: Rosalía Alfaro Sifuentes

RESUMEN

Las enfermedades infecciosas emergentes y reemergentes, como la tuberculosis y las enfermedades causadas por los virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), Ébola y Zika, desafían los esfuerzos vacunales y han impulsado la búsqueda de nuevas tecnologías, como vectores virales y ARNm, aunque presentan sus propios desafíos. A pesar de los éxitos históricos, el desarrollo e implementación de vacunas siguen siendo procesos prolongados y costosos, careciendo de estándares definidos. La falta de financiamiento constituye un obstáculo significativo, afectando tanto a países de bajos como de altos ingresos. Por lo tanto, estrategias de comunicación efectivas y un apoyo sostenido de las autoridades y los profesionales de la salud son cruciales para garantizar el éxito de los programas de vacunación. Superar estos desafíos implica una colaboración internacional y un enfoque equitativo, en el que se reconozca la evolución continua de los patógenos.

Palabras clave: enfermedades infecciosas emergentes y reemergentes, desafíos en vacunación, desarrollo de vacunas

ABSTRACT

Emerging and reemerging infectious diseases, such as tuberculosis, and the diseases caused by virus such as HIV, Ebola, and Zika, challenge vaccination efforts and have propelled the exploration of new technologies, such as viral vectors and messenger RNA. Despite historical successes, the development and implementation of vaccines remain a prolonged and costly processes, lacking defined standards. Insufficient funding poses a significant obstacle, impacting both low and high-income countries. Therefore, effective communication strategies and sustained support from authorities and healthcare professionals are crucial to ensuring the success of vaccination programs. Overcoming these challenges involves international collaboration and an equitable approach, acknowledging the continuous evolution of pathogens.

Keywords: emerging and reemerging infectious diseases, vaccination challenges, vaccine development

Introducción

Las enfermedades infecciosas emergentes (EIE) son afecciones que pueden ser identificadas por primera vez o reintroducidas (enfermedades infecciosas reemergentes, EIR) en un área geográfica, pero han evolucionado o experimentan un incremento acelerado de incidencia en extensas regiones territoriales.^1,2 Estas afecciones son causadas por lo general por bacterias, virus, hongos, protozoarios y helmintos,^3,4 que principalmente siguen una vía que involucra un hospedero reservorio, que puede utilizar un vector u hospedero secundario para entrar en contacto con un hospedero nativo, como el ser humano.⁴

En el pasado, estas enfermedades afectaban a todos por igual debido a la carencia de tratamientos o vacunas. Sin embargo, se adoptaron medidas de seguridad, como el distanciamiento social y la cuarentena, que demostraron ser medios potencialmente efectivos para proteger tanto a los individuos como a la sociedad en su conjunto y, por lo tanto, la investigación específica para tratamientos y vacunas fue ampliamente desatendida, debido a la falta de oportunidades comerciales y la escasez de financiamiento, creando un vacío en la preparación para hacer frente a las EIE y EIR.⁵

Como consecuencia, surgieron grandes pandemias y epidemias que causaron devastación en las sociedades, por ejemplo, la peste bubónica y la viruela.⁵ Por esta razón, el enfoque en el desarrollo de vacunas ha demostrado ser una herramienta formidable para prevenir estos padecimientos y salvar vidas. Sin embargo, el desafío actual es adaptar esta tecnología a la rápida evolución de los patógenos emergentes o reemergentes.

Enfermedades infecciosas emergentes y reemergentes

Las EIE y EIR representan una categoría de amenazas para la salud global que requieren una comprensión profunda debido a que, en el caso de las EIR, son enfermedades que, después de haber sido controladas, resurgen con una incidencia significativa.² Los motivos por los cuales esto sucede son variados, pero en general se deben a la formación de condiciones favorables para la interacción adecuada entre patógenos, vectores, hospederos animales y la población humana.⁶

Aunque por lo general se considera que las apariciones de los agentes infecciosos son eventos distintos, se ha observado un comportamiento sincronizado, principalmente con los cambios en el medio ambiente,⁷ sugiriendo que la incidencia de estas enfermedades está relacionada con una serie de factores, como la adaptación y evolución de los microorganismos, la susceptibilidad a infecciones en individuos inmunodeprimidos, el desarrollo económico y la urbanización, entre otros.^1,2,8,9 No obstante, podemos agrupar estos factores en tres categorías fundamentales: cambios en la sociedad y el comportamiento humano, modificaciones en el entorno y ecosistema, y transformaciones en los propios microorganismos. De esta manera, la interacción sinérgica de estas categorías amplifica los riesgos de la aparición, transmisión y oportunidad de infección.¹

Respecto a la transmisión de las EIE y EIR, puede ocurrir a través de diversas vías, como contacto directo entre personas, propagación por vía aérea, ingestión de alimentos contaminados, interacción con vectores portadores de enfermedades e, incluso, transmisión entre animales y humanos.^2,10,11 Esta versatilidad en los métodos de propagación destaca la complejidad y la adaptabilidad de los agentes infecciosos, presentando desafíos sustanciales para la prevención y el control efectivo de estas amenazas para la salud pública. Por ejemplo, en las últimas tres décadas han surgido más de 30 patógenos infecciosos en la población y el 75% de ellos se ha transmitido a través de animales.^12,13 En términos generales, el 60.3% de las EIE tienen origen zoonótico y, de estas, el 71.8% proviene de la vida silvestre.^2,12 Una proporción más pequeña, del 5 al 10%, se transmite por medio del ambiente, mientras que el resto consiste en patógenos que pueden mantenerse mediante un ciclo exclusivo de transmisión de humano a humano.^14,15 Además, ciertos patógenos originados en humanos, como Mycobacterium tuberculosis, también pueden ser transmitidos de personas a animales¹⁶ y este riesgo de intertransmisión se debe a la proximidad entre los seres humanos y los animales.¹⁷

El papel de las vacunas en la prevención

La vacunación ha desempeñado un papel fundamental en la medicina, tanto humana como veterinaria,¹⁸ estimándose que previene entre 2 y 3 millones de muertes al año solamente en humanos.¹⁹ La erradicación a nivel mundial de enfermedades como la viruela y la peste bovina,^20,21 así como los avances significativos hacia la erradicación de la polio,²² son evidencias notables de su importancia histórica. No obstante, a pesar de esos logros, las EIE y EIR continúan siendo un desafío considerable que impacta a la salud humana y animal. Un ejemplo destacado de su impacto se presentó en 2019, cuando la propagación del virus de la peste porcina africana en China causó la muerte de la mitad de la población porcina, generando considerables pérdidas económicas.²³ Por otro lado, las vacunas también tienen un impacto económico significativo positivo, al reducir los costos asociados con enfermedades y hospitalizaciones, aproximadamente de 500 mil millones.^24,25

Como se ha señalado previamente, casi dos tercios de los patógenos que afectan a los humanos tienen su origen en animales, incluyendo virus como el de la influenza aviar, rabia, hepatitis E y el recientemente surgido coronavirus SARS-CoV-2.²⁶ En este contexto, es crucial implementar estrategias de intervención que destaquen la importancia de la vacunación efectiva contra enfermedades infecciosas en animales, especialmente las zoonosis.

Actualmente, se emplean diferentes tipos de vacunas, tales como las inactivadas, las vacunas vivas atenuadas y las recombinantes de subunidades. Sin embargo, estas vacunas convencionales presentan numerosos desafíos en términos de seguridad y eficacia. Por ejemplo, las vacunas vivas atenuadas pueden revertir a la virulencia, las vacunas inactivadas pueden tener baja inmunogenicidad y las recombinantes ofrecen una protección limitada contra virus heterogéneos.²⁷

Por tal motivo, las características deseables de una vacuna ideal para enfermedades infecciosas incluirían una protección de amplio espectro contra todos los aislados en todas las especies infectadas para limitar la transmisión potencial; la capacidad de discriminación entre animales infectados y vacunados; la ausencia de recombinación entre vacunas y cepas de campo; respuestas inmunitarias fuertes y duraderas; y una fabricación económica con administración sencilla.²⁶ Por ende, es imperativo desarrollar nuevos formatos de vacunas que aborden estas necesidades urgentes.

Desafíos en el desarrollo de vacunas

A pesar del enorme éxito de las inmunizaciones, persisten numerosas enfermedades para las cuales aún no se ha logrado desarrollar vacunas eficaces debido a la presencia de diversos desafíos críticos que impactan significativamente en su eficacia y prontitud. En primer lugar, la limitación en la comprensión de la biología de los patógenos emergentes representa un obstáculo fundamental. La rápida evolución y complejidad de estos agentes infecciosos exigen una comprensión precisa de sus características biológicas para desarrollar estrategias vacunales efectivas.²⁸

Patógenos como el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), la tuberculosis (TB), el virus sincitial respiratorio (VSR) y el virus del herpes simple han desafiado los intentos de desarrollo vacunal hasta el momento. El VIH, con más de 36 millones de personas aun portadoras, ha causado 39 millones de muertes a nivel mundial, a pesar de la terapia antirretroviral.²⁹ La TB, responsable de 1.6 millones de muertes anuales,³⁰ y el VSR, que causa numerosas muertes hospitalarias infantiles,³¹ son ejemplos adicionales de la persistente dificultad en la lucha contra ciertas enfermedades.

Además, la identificación de modelos animales apropiados para evaluar las vacunas es crucial. La falta de modelos que reproduzcan fielmente la respuesta humana frente a estos patógenos dificulta la evaluación precisa de la eficacia de las vacunas en las etapas preclínicas, ralentizando el avance hacia ensayos clínicos exitosos.²⁸

De esta manera, el desarrollo de vacunas se enfrenta a desafíos significativos al responder a patógenos emergentes como el Ébola y el Zika, que han surgido como amenazas globales para la salud. Estos desafíos han impulsado la búsqueda y desarrollo de nuevas tecnologías de vacunas y, en este contexto, las vacunas basadas en vectores virales y ARN mensajero (ARNm)¹⁹ han surgido como enfoques prometedores para abordar necesidades médicas no satisfechas y responder rápidamente a las nuevas amenazas.

Los patógenos emergentes a menudo presentan una complejidad única, lo que dificulta su adaptación a las estrategias actuales, por lo cual es esencial considerar la evolución continua de estos patógenos y desarrollar vacunas que puedan ajustarse a estas adversidades en tiempo real. En este escenario, las tecnologías antes mencionadas ofrecen flexibilidad y características innovadoras y han ganado considerable atención en los últimos años, ya que tienen el potencial de agilizar el desarrollo de vacunas, mejorar la seguridad y eficacia, y abordar enfermedades que han sido difíciles de prevenir con otros enfoques.¹⁹ Sin embargo, enfrentan desafíos propios, por ejemplo, las vacunas de ARNm presentan inestabilidad del ARN y un proceso de entrega ineficiente,³² lo que limita su aplicación en ciertos contextos clínicos. No obstante, se han llevado a cabo varios ensayos clínicos utilizando este tipo de vacunas para patógenos infecciosos, como el VIH y el SARS-CoV-2.^33,34

A pesar de estos avances, la fabricación de nuevas vacunas sigue siendo un proceso prolongado, desafiante y costoso, careciendo de un estándar establecido.²⁸ La necesidad de adherirse a las buenas prácticas de manufactura para garantizar la eficacia, precisión y consistencia agrega complejidad y costos significativos al proceso.³⁵ Además, los desafíos logísticos y regulatorios en la producción y distribución de vacunas son factores clave que deben abordarse para garantizar un acceso global y equitativo.

La falta de recursos dedicados a la fabricación en el desarrollo de vacunas puede comprometer la capacidad de producir a gran escala y de manera eficiente, limitando la disponibilidad y accesibilidad de las vacunas emergentes. Además, las limitaciones en la regulación de organismos modificados genéticamente y las aprobaciones éticas y regulatorias, en especial para patógenos emergentes, plantean barreras adicionales.²⁸ Estos obstáculos resaltan la urgencia de reformas políticas que simplifiquen y agilicen los procesos regulatorios, asegurando la rápida implementación de vacunas en situaciones de emergencia y la disponibilidad oportuna para la población. En conjunto, abordar estos desafíos es esencial para fortalecer la capacidad de respuesta ante enfermedades emergentes mediante el desarrollo eficaz y eficiente de vacunas.

Los servicios de inmunización para mejorar la salud están relacionados con la disponibilidad de un financiamiento adecuado, por lo que la insuficiencia de recursos financieros es una de las principales barreras para garantizar el acceso a las vacunas en países de bajos ingresos, que a menudo necesitan fuentes externas de financiamiento para complementar sus presupuestos gubernamentales. Sin embargo, incluso en los países de altos ingresos, mantener presupuestos sostenibles para programas de inmunización puede convertirse en un desafío, en particular al momento de incorporar nuevas vacunas.^36,37

Distintos grupos y organizaciones ofrecen marcos de apoyo que fomentan la implementación exitosa de estrategias de vacunación, para las que las decisiones políticas para introducir nuevas vacunas requieren una base de evidencia que refleje las condiciones nacionales y, ocasionalmente, locales.³⁶ Es crucial que las estrategias de comunicación asociadas a un programa de inmunización promuevan el apoyo sostenido de los responsables de la toma de decisiones en salud, así como la demanda de la vacunación por parte de profesionales de la salud y la población en general.³⁷

No obstante, la persistente falta de financiamiento constituye un obstáculo significativo en el desarrollo y la implementación de las más recientes tecnologías de vacunación, que han mostrado grandes logros.³⁶ Por lo que para garantizar un acceso global y equitativo a estas innovaciones, se requieren esfuerzos continuos para superar barreras tanto financieras como logísticas. Igualmente, la colaboración internacional y un enfoque basado en la equidad son elementos esenciales para hacer frente a estos desafíos, asegurando que los beneficios de las nuevas tecnologías alcancen a todas las poblaciones, independientemente de su ubicación o capacidad financiera.

Conclusiones

Las enfermedades infecciosas emergentes y reemergentes plantean una amenaza continua, exigiendo el desarrollo de vacunas adaptables y efectivas. Aunque las vacunas basadas en vectores virales y ARNm ofrecen importantes alternativas, se enfrentan a desafíos. El proceso prolongado y costoso de desarrollo, junto con barreras financieras y logísticas, subraya la necesidad de abordar de manera integral estos obstáculos.

La financiación insuficiente se erige como un gran impedimento en el avance de nuevas tecnologías de vacunas, afectando tanto a países de bajos ingresos como a países de altos ingresos. La colaboración internacional y decisiones políticas basadas en evidencia son cruciales para superar estas barreras y garantizar el éxito de los programas de vacunación.

Por lo tanto, enfrentar las enfermedades infecciosas requiere un enfoque integral que incluya avances científicos, superación de barreras financieras y colaboración global. La efectividad de estos esfuerzos depende de la promoción activa y el respaldo de líderes de salud, así como de la coordinación entre los encargados de formular políticas, financiadores, investigadores, fabricantes de vacunas y reguladores, además de la propia demanda pública si se desea desarrollar vacunas para mitigar la propagación de epidemias o pandemias.

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