Aunque la investigación se encuentra en las primeras etapas (el parche no se ha probado en humanos), es un paso importante hacia una tecnología que podría reemplazar los métodos de vacunación basados en agujas que requieren la administración por parte de los trabajadores de la salud y la eliminación de desechos con riesgo biológico.
[/media-credit] El nuevo parche se muestra debajo de una vacuna tradicional contra la gripe basada en agujas
«Los científicos han estado estudiando enfoques de vacunas sin aguja durante casi 2 décadas, pero ninguna de las tecnologías ha estado a la altura de las expectativas«, dijo Benjamin L. Miller, Ph.D., autor para correspondencia y profesor de dermatología en el Centro Médico de la Universidad de Rochester. «Nuestro parche supera muchos de los desafíos que enfrentan los parches de microagujas para la administración de vacunas, el método principal que se ha probado a lo largo de los años, y nuestra eficacia y falta de toxicidad me entusiasman sobre la posibilidad de un producto que podría tener enormes implicaciones para el mundo salud«.
Enfermedad cutánea común allana camino para una vacuna contra la gripe sin aguja
El transporte de grandes moléculas como son las proteínas de la vacuna contra la gripe a través de la piel es algo difícil de realizar, ya que la piel está diseñada para mantener las cosas fuera del cuerpo, no para dejarlas entrar. El equipo del estudio tomó algunas lecciones aprendidas de la investigación y el tratamiento de una enfermedad de la piel para superar este obstáculo e informar su estrategia de parche de vacuna contra la gripe.
En pacientes con eccema o dermatitis atópica, la barrera cutánea tiene fugas, lo que permite que el polen, el moho y una gran cantidad de otros alérgenos ingresen a través de la piel y sean detectados por el sistema inmunitario. Lisa A. Beck, M.D., autora correspondiente y profesora de dermatología en el Centro médico de la Universidad de Rochester descubrió que la expresión de una proteína llamada claudina-1 ayuda a mantener la resistencia de la barrera y a disminuir la permeabilidad de la piel. Claudin-1 se reduce significativamente en pacientes con eccema (de ahí la barrera cutánea con fugas) en comparación con las personas sin la enfermedad.
En investigaciones anteriores, Beck descubrió que la disminución de la expresión de claudina-1 en las células de la piel de donantes sanos hacía que la piel fuera más permeable. Beck, Miller y el primer autor Matthew Brewer, Ph.D., se preguntaron si podrían aprovechar esta permeabilidad inducida para que el virus de la vacuna contra la gripe atraviese la piel. La clave sería romper la barrera de la piel durante el tiempo suficiente para transmitir el virus, pero no tanto como para permitir la entrada de otras cosas no deseadas.
Dermatología, química y biología de la vacuna
Miller, químico, trabajó con Brewer, quien recibió capacitación en biología e inmunología de vacunas, para desarrollar péptidos sintéticos que se unen e inhiben la claudina-1 en un esfuerzo por abrir la barrera cutánea. Probaron sus formulaciones en células de la piel humana e identificaron un péptido que rompió la barrera sin ningún efecto tóxico.
Luego, diseñaron un parche que contiene el péptido sintético y una vacuna recombinante contra la gripe y probaron 2 escenarios.
- En el primero, colocaron el parche en ratones para estimular el sistema inmune y posteriormente administraron una vacuna intramuscular contra la gripe para aumentar la inmunidad.
- En el segundo, hicieron lo contrario, administraron primero una vacuna intramuscular contra la gripe para preparar el sistema inmunitario; y luego el parche para aumentar la inmunidad.
En ambos escenarios colocaron el parche de la vacuna contra la gripe, que parece un pequeño trozo de cinta adhesiva, en la parte posterior de los ratones y lo dejaron por 18 y 36 horas. El parche efectivamente abrió la barrera cutánea, medida por la pérdida de agua a través de la piel.
Cuando primero se colocó el parche, no hubo una respuesta inmune significativa. Esto sugiere que podría no ser efectivo para aplicar a un bebé que no haya recibido una vacuna contra la gripe o haya estado expuesto al virus a una protección adecuada. Pero, sí inició una respuesta inmune robusta (medida por un aumento en los anticuerpos contra el virus de la vacuna contra la gripe) cuando se aplico la inyección intramuscular, lo que sugiere que podría aumentar la inmunidad preexistente para cualquier persona de 6 meses o más que haya sido vacunada y/o expuesta al virus (imitando lo que sucede cuando recibimos vacunas contra la gripe estacional año tras año).
Es importante destacar que el equipo no vio cambios físicos en la piel durante el período de 3 meses en que se observaron los ratones. Lo que significa que la breve interrupción de la barrera no aumentó el riesgo de infección.
«Cuando aplicamos el parche con el péptido, la piel del ratón se volvió permeable por un corto tiempo«, dijo Brewer, becario postdoctoral en los laboratorios Beck y Miller. «Pero tan pronto como se retiró el parche, la barrera de la piel comenzó a cerrarse. Vimos diferencias significativas en tan solo una hora después de la extracción, y a las 24 horas la piel volvió a la normalidad, lo cual es una gran noticia desde el punto de vista de la seguridad«.
Mejorando la entrega de vacunas para la salud mundial
Actualmente las vacunas basadas en agujas son efectivas, pero requieren que el personal médico entregue, generar riesgos biológicos (objetos punzantes) los cuales requieren eliminación; y causen dolor y ansiedad a los pacientes. Todos representan las barreras para llevarlas en los países del mundo en desarrollo, que son las áreas de mayor necesidad.
«Estos países no tienen la mano de obra para vacunar a poblaciones enteras«, dijo Beck. «Además de eso, existe una aversión a la atención médica en muchas de estas comunidades. Una aguja es dolorosa, es invasiva y eso hace las cosas más difíciles cuando se trata de un sesgo cultural contra la medicina preventiva«.
Un parche de vacuna contra la gripe podría proporcionar una forma no invasiva de administrar vacunas de forma rápida y económica a un gran número de personas.
«Si quieres vacunar a una aldea en África, no quieres hacerlo con agujas«, agregó Miller. «Un parche no tiene que refrigerarse, puede ser aplicado por cualquier persona, y no hay preocupaciones sobre la eliminación o la reutilización de las agujas«.
Siguientes pasos
Existe mucho más trabajo por hacer en el parche de la vacuna contra la gripe, incluidos estudios adicionales en animales para ayudar al equipo a optimizar la cantidad de tiempo que el parche debe permanecer en la piel para aumentar adecuadamente la respuesta inmune. El equipo espera en el futuro realizar ensayos en humanos, y cree que si el parche es efectivo en las personas, podría funcionar para enfermedades para las que ya existe una vacuna a base de aguja[.]
