La evolución de las vacunas: de Edward Jenner a Katalin Karikó

(Un texto de Javier Yanes en El Mundo del 26 de enero de 2021)

Han transcurrido 225 años desde que el inglés Edward Jenner (17 de mayo de 1749 – 26 de enero de 1823) administró la que se considera la primera vacuna de la historia, pero un concepto intuitivo de esta protección se remonta varios siglos atrás. Desde el experimento de Jenner el progreso ha sido espectacular, culminando en el desarrollo de vacunas contra la COVID-19 en cuestión de meses. Sin embargo, uno de los avances científicos que más vidas han salvado genera también reticencias, un fenómeno tan antiguo como la primera vacuna.

La referencia más temprana sobre la idea de inmunidad se atribuye al historiador griego Tucídides en el año 430 a.C.: durante una plaga que asoló Atenas se encargaba el cuidado de los enfermos a quienes habían sobrevivido al propio mal, ya que no volvían a padecerlo. En el siglo X médicos chinos experimentaban tomando material de las pústulas de los afectados de viruela para inmunizar a otros. La inoculación o variolización, inyectar por vía subcutánea polvo de las costras de los enfermos, se practicó durante siglos en China, India y África antes de llegar a oídos de la Royal Society a comienzos del siglo XVIII, pero sin generar gran interés. 

En 1716 la escritora y aristócrata inglesa Lady Mary Wortley Montagu supo de la variolización durante una estancia en Turquía. Hizo inocular a sus hijos e introdujo la práctica en Inglaterra, donde inicialmente no cuajó, en parte debido a que un 2-3% de los inoculados enfermaban en lugar de quedar inmunizados. La variolización ganó mayor aceptación a partir de 1721, cuando la princesa de Gales hizo inocular a sus hijas, en vista del éxito previo de los experimentos con presos y niños huérfanos. También fue decisiva la aportación de la campaña de variolización emprendida en Boston por el reverendo Cotton Mather y el médico Zabdiel Boylston.

En 1757 recibía su inoculación, como muchos otros, un niño de ocho años: Edward Jenner. Pero el hoy recordado como padre de las vacunas no sería el primero en modificar el procedimiento hacia lo que dio en llamarse vacunación. Desde antiguo existía entre los pastores indios la idea de que las personas infectadas con la versión bovina de la viruela quedaban inmunizadas contra la enfermedad humana, lo que en Inglaterra se conocía al menos desde mediados del siglo XVIII. En 1774 el granjero Benjamin Jesty, que había padecido la viruela bovina, decidió infectar a su familia con material de vacas enfermas, confirmando que esta intervención protegía de la viruela humana. Por fin el 14 de mayo de 1796 Jenner vacunaba a su primer paciente, el niño James Phipps, empleando material recogido de la vaquera Sarah Nelmes. El pequeño no enfermó al ser expuesto después a la viruela. 

Así, la vacunación ofrecía un método más seguro que la variolización, pero fue Jesty y no Jenner quien primero la aplicó. La contribución esencial de Jenner fue probar que las personas vacunadas eran inmunes a una posterior variolización, además de poner en práctica el método de brazo a brazo, utilizando material de las pústulas de una persona vacunada para inmunizar a otras. Gracias al trabajo de Jenner, la vacunación se extendió por el mundo, si bien aplicarla a otras enfermedades requirió un nuevo avance, ya que en el caso de la viruela la enfermedad bovina proporcionaba un patógeno atenuado, algo que no existía para otras infecciones. 

Fueron Louis Pasteur, Albert Calmette y Camille Guérin quienes entre finales del siglo XIX y comienzos del XX encontraron el modo de atenuar los patógenos tratándolos con métodos físico-químicos o mediante pases sucesivos en cultivo. En 1955 se alcanzó uno de los mayores hitos en la historia de las vacunas por medio de un “esfuerzo colectivo dirigido a derrotar la enfermedad más temida del siglo XX”, según resume a OpenMind el profesor de la Universidad de Pittsburgh Carl Kurlander, productor del galardonado documental The Shot Felt ‘Round the World sobre Jonas Salk y su vacuna contra la polio. En el siglo XIX ya se habían obtenido vacunas contra bacterias muertas; la vacuna de la polio fue la segunda –después de la gripe– creada con un virus inactivado que eliminaba el riesgo de los patógenos atenuados.

El mayor avance de la última década

La atenuación y la inactivación aún se utilizan hoy, pero el desarrollo de la ingeniería genética en los años 70 y 80 abrió el camino a una nueva generación de vacunas sintéticas, desde aquellas que utilizan proteínas u otros componentes hasta las que emplean vectores recombinantes, en muchos casos virus inocuos que actúan como vehículos en los que se introducen partes del patógeno contra el que se quiere inmunizar.

El último gran salto tecnológico comenzó a gestarse en los años 90 gracias a varios investigadores, entre los que destacan la bioquímica húngara Katalin Karikó y el inmunólogo estadounidense Drew Weissman. Consiste en introducir en el organismo las instrucciones, en forma de ARN mensajero (ARNm), para que sea el propio cuerpo el que fabrique su vacuna, el antígeno que estimula la respuesta inmune. Aunque las nuevas plataformas de vacunas pueden adaptarse a virus emergentes, las de ARNm son tan manejables y versátiles que permiten crear una vacuna en apenas semanas, como han demostrado las compañías Moderna y BioNTech-Pfizer contra la COVID-19. “Las vacunas de ARNm son el mayor avance de la última década y una parte inmensa del futuro de las vacunas”, señala a OpenMind el especialista en enfermedades infecciosas de la Universidad de Virginia William Petri.

Pero no solo ha progresado la tecnología de las vacunas; también los procesos para garantizar su seguridad y eficacia. En tiempos de Jenner, cuyo experimento hoy se consideraría intolerable, una proporción apreciable de los vacunados moría. Esta fue una de las razones que impulsaron las primeras corrientes antivacunas, pero no la única; también se criticaban el enriquecimiento de los médicos y la vacunación obligatoria como forma de control gubernamental, sobre todo de las clases más pobres. Los dibujos satíricos de la época mostraban personas vacunadas a quienes les crecían partes corporales de vaca, y los comentarios contra las vacunas proliferaban en forma de cartas al director en los periódicos.

Hoy son las redes sociales las que propagan ese persistente sentimiento contrario a las vacunas, pese a los inmensos avances desde los tiempos de Jenner. En la actualidad “es posible desarrollar vacunas rápidamente en el contexto de un brote epidémico, pero este desarrollo se apoya en la ciencia existente, como hemos visto con la COVID-19, y por tanto no deberíamos pensar que se ha hecho a toda prisa”, apunta a OpenMind la socióloga de la salud Samantha Vanderslott, del Grupo de Vacunas de la Universidad de Oxford. 

La comunicación, la transparencia y la gestión competente serán esenciales para promover la confianza en las vacunas en un momento histórico especialmente delicado, porque la aceptación de las vacunas aún es frágil, señala Vanderslott. En resumen y como sentencia a OpenMind el profesor emérito de farmacología de la Universidad de Pittsburgh Randy Juhl, coartífice del documental sobre Salk y la vacuna de la polio, “la historia sugiere que la ciencia, por grande que sea, es solo el comienzo de la implantación en una población dividida”. 

La evolución de las vacunas 

430 BCE - Primera descripción de la inmunidad

La idea de la inmunidad a enfermedades ya padecidas, como la viruela, existía probablemente desde antiguo en Asia y el norte de África, pero la referencia más temprana conocida es la del historiador Tucídides. En la plaga que azotó Atenas en el año 430 a.C. se encargaba la atención de los enfermos a los supervivientes de la enfermedad.

Siglo X - Variolización en China

En el siglo X los médicos chinos inmunizaban a sus pacientes contra la viruela extrayendo material de las pústulas de los infectados. Inicialmente el material se introducía por la nariz, hasta que posteriormente comenzó a hacerse por vía subcutánea mediante una lanceta. En India y África se empleaban métodos similares.

1700 - La variolización llega a Europa

Europa sabía de la variolización en Oriente por los relatos de viajeros y comerciantes, y en lugares como Dinamarca comenzó a aplicarse en el siglo XVI. Pero es a comienzos del XVII cuando los primeros informes de especialistas, entre los que destacan Emanuel Timoni y Jacob Pylarini, comienzan a llegar a la Royal Society de Londres.

1716 - La pionera de la inoculación

En 1716 Lady Mary Wortley Montagu llega a Turquía con su marido, embajador británico en el Imperio Otomano. Lady Montagu había padecido la viruela. Al conocer la variolización, la hace aplicar a su hijo. Tres años después regresa a Inglaterra e introduce la práctica allí por medio del médico Charles Maitland, sin demasiado éxito.

1721 - La variolización toma impulso en Occidente

La expansión de la viruela aviva el interés en la variolización. Maitland realiza experimentos con presos y niños huérfanos, que concluyen con éxito. La princesa de Gales, amiga de Lady Montagu, hace variolizar a sus dos hijas, lo que aumenta la confianza en esta práctica. A ello contribuye la campaña de variolización de Cotton Mather y Zabdiel Boylston en Nueva Inglaterra.

1774 - La primera vacunación antes de Jenner

El granjero inglés Benjamin Jesty observa que las personas que han padecido viruela bovina, incluyendo él mismo, no enferman de la variante humana. Decide inocular a su mujer y sus dos hijos con material extraído de las vacas. Sus hijos serían después variolizados sin desarrollar los síntomas típicos. Jesty vacunó también a otras personas en su comunidad.

1796 - La vacuna de Jenner

El 14 de mayo de 1796 Edward Jenner vacuna al niño de ocho años James Phipps, quien posteriormente es expuesto a la viruela sin mostrar síntomas. Jenner demuestra la protección contra la viruela y diseña el método para extraer el material para la vacuna de las personas vacunadas, en lugar de emplear vacas. Posteriormente vacuna a otros 23 sujetos.

1803 - La expedición americana de la vacuna

Recién llegado el método de Jenner a España, la corona de este país sufraga una gran expedición destinada a vacunar a los niños en las colonias del imperio. De 1803 a 1806 el médico Francisco Javier Balmis lidera la Real Expedición Filantrópica de la Vacuna, que vacunó a unas 250.000 personas en América y Asia.

1840 - Vacunación obligatoria en Gran Bretaña

Entre 1840 y 1853 se introducen en Gran Bretaña las primeras leyes de vacunación obligatoria, con la oposición de sectores de la población por motivos políticos, sanitarios o religiosos. En especial, entre las clases populares surge un rechazo a este control del gobierno. Surgen las primeras organizaciones contrarias, como la Anti Vaccination League. La vacunación obligatoria se derogó en 1898.

1881 - Vacunas de patógenos atenuados

En las décadas de 1870 y 1880 Louis Pasteur crea las primeras vacunas contra el cólera aviar, el ántrax y la rabia. Demuestra por primera vez que es posible fabricar vacunas atenuando patógenos en cultivo por tratamientos físico-químicos, obteniendo así un microbio menos virulento, al estilo de la viruela bovina empleada por Jenner.

1921 - Atenuación por pases en cultivo

Se utiliza por primera vez en humanos la vacuna contra la tuberculosis desarrollada en Francia por Albert Calmette y Camille Guérin. Ambos cultivaron el bacilo de la tuberculosis durante 13 años con 230 pases sucesivos hasta obtener una variedad menos virulenta. La vacuna BCG aún se utiliza hoy, y marcó el camino para la atenuación por pases en cultivo.

12 abril 1955 - Victoria contra la polio

Tras un ensayo que reclutó a 1,8 millones de niños, la vacuna contra la polio de Jonas Salk y sus colaboradores se declara “segura, efectiva y potente”. La segunda vacuna de virus inactivado (después de la de la gripe en 1945) ponía fin al terror de los brotes estivales de esta enfermedad y que motivaban el cierre de playas y piscinas.

1955 - El incidente Cutter

Poco después de desplegarse la vacunación contra la polio, comienzan a surgir casos de niños vacunados que enferman. Diez de ellos mueren y docenas desarrollan parálisis. La investigación descubre que uno de los fabricantes, Cutter Labs, no aplica el protocolo correcto para inactivar el virus. El desastre impulsa regulaciones más estrictas, pero mina la confianza en la vacuna.

1980 - La viruela, erradicada

Después de un gran esfuerzo internacional coordinado de vacunación, y tras registrarse el último caso de contagio en 1977, en 1980 la Organización Mundial de la Salud declara erradicada la viruela. Hasta hoy es el único caso de una enfermedad humana, aunque en 2011 se declaró también erradicada la peste bovina.

1986 - Vacunas sintéticas

Se lanza la primera vacuna sintética recombinante en humanos, contra la hepatitis B, con un 95% de efectividad. En años posteriores siguen otras contra diferentes patógenos como el virus del papiloma humano. En 2018 se despliega masivamente en África la primera vacuna recombinante contra el ébola, rVSV-ZEBOV, con gran éxito.

1990 - Hacia las vacunas de ARN-m

En la Universidad de Pensilvania, la bioquímica húngara Katalin Karikó comienza a investigar la terapia génica con ARN mensajero. En colaboración con el inmunólogo Drew Weissman, encuentra el modo de lograr que el sistema inmune no rechace el ARNm, lo que permite usarlo para producir antígenos como vacunas. En 2005 se publica el sistema.

2020 - Vacunas contra la COVID-19

Utilizando la tecnología creada por Karikó y Weissman, las compañías BioNTech y Moderna crean las primeras vacunas contra la COVID-19 en menos de un año, del diseño a la implantación. Son las primeras vacunas de ARNm administradas a la población, con un 94-95% de eficacia en los ensayos clínicos. Otras muchas vacunas están en camino, cubriendo casi todas las tecnologías disponibles.

¿Cómo lo ves de difícil?

(Un artículo de Miguel Barral en la web del Tercer Milenio del Heraldo de Aragón del 23 de febrero de 2018)

Aunque miremos lo mismo, no siempre vemos lo mismo. ¿De qué depende? Te proponemos dos pequeños experimentos para que lo compruebes.

Experimento 1

Lee los siguientes tres fragmentos. ¿Cuál crees que es más extenso y cuál menos?

 

 

Experimento 2

Copia estos dos textos. El primero con un bolígrafo y el segundo con una cera de colores. Una vez completada la tarea ¿cuál dirías que es más extenso?

A raíz de la revolución industrial, la industria de los tintes sintéticos experimentó un gran auge. Y, casi de forma simultánea, la demanda de índigo se disparó. Ello motivó que los químicos se afanasen en buscar una ruta sintética para obtenerlo. En 1883, Adolf von Baeyer aislaba la molécula responsable del color, la indigotina. Poco después, su colega Heumann conseguía sintetizarla. En 1900 daba comienzo la producción industrial del índigo sintético. Y en 1905 Baeyer era galardonado con el Nobel de Química.

La pertinente explicación

Un reciente estudio efectuado por la investigadora de la Colorado State University Jessica Witt parece confirmar de forma definitiva una hipótesis que se suponía desde hace tiempo: que la visión, o mejor dicho, nuestra percepción visual, depende de la acción específica. Lo que significa que aunque miremos lo mismo, no siempre vemos lo mismo, sino que nuestra percepción está condicionada por la tarea concreta a realizar -y la dificultad que nos plantee ejecutarla- mientras procesamos la información visual.

El ejemplo clásico con el que generalmente se ilustra este efecto es el de los jugadores de beisbol y tenis, o los de baloncesto, que cuando están enrachados 'ven' la pelota o el aro más grande. De modo análogo, los jugadores de golf ven el mismo hoyo más cercano cuando tienen el día.

Para confirmarlo, la investigadora efectuó un experimento basado en el clásico videojuego Pong, en el que el jugador debe desplazar verticalmente una barra para intentar bloquear o interceptar una pelota. En el experimento, la pelota viajaba siempre a la misma velocidad y lo que menguaba era el tamaño de la barra, lo que aumentaba la dificultad del objetivo. El resultado fue que los participantes en el experimento percibían que la bola se desplazaba más rápido conforme la barra era más pequeña. Más aún, el hecho de conocer y estar informados de la existencia de este efecto ni lo evitaba ni lo minimizaba: la percepción de los participantes que habían sido previamente informados del objeto del experimento se veía igualmente influida por la acción.

La explicación 'impertinente'

De vuelta a nuestros experimentos, en el primero de ellos, aunque todos los fragmentos de texto tienen exactamente la misma extensión, el segundo debería parecer más extenso debido a la dificultad que plantea leer la letra pequeña.

En el segundo, que busca ampliar los límites del estudio y pasar del sentido de la vista al tacto; y de nuevo sobre dos fragmentos de igual extensión, aquel que hayamos copiado con la cera debería parecernos más largo debido a que es más dificultoso, menos fluido, escribir con ella que con un bolígrafo.

¿Ha resultado así?