Las vacunas de ADN y ARN utilizan material genético para transmitir información a las células humanas y provocar una respuesta inmunitaria. Las vacunas de ADN son seguras, fáciles, asequibles de producir y, a diferencia de las vacunas de ARN, son estables a temperatura ambiente. Estos atributos los hacen más prometedores para las poblaciones que se inmunizan rápidamente, especialmente en entornos con recursos limitados.
Las vacunas de ADN utilizan moléculas de ADN pequeñas y circulares, llamadas plásmidosFuente confiable, para introducir un gen de una bacteria o virus para desencadenar una respuesta inmune.
Por ejemplo, ZyCoV-DFuente confiable, la vacuna de ADN COVID-19 recientemente desarrollada y autorizada en la India, consiste en un plásmido que lleva un gen que codifica la proteína espiga del SARS-CoV-2.
Después de entrar en una célula humana, el plásmido debe atravesar el citoplasma, atravesar la membrana del núcleo y entrar en el núcleo de la célula.
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Las enzimas del núcleo convierten el gen viral o bacteriano que lleva el plásmido en ARN mensajero (ARNm)Fuente confiable. Luego, el ARNm debe viajar al citoplasma, donde las enzimas se convierten en una proteína bacteriana o viral.
El sistema inmunológico identifica la proteína bacteriana o viral como un cuerpo extraño y provoca una respuesta inmunitaria.
La respuesta tiende a ser gradual porque el sistema inmunológico no ha encontrado previamente la proteína bacteriana o viral.
La vacunación provoca la formación de células inmunitarias de memoria. Cuando ocurre una infección, estas células reconocen rápidamente la bacteria o el virus y previenen una enfermedad grave.
El ADN plasmídico se degrada en unas pocas semanas, pero estas células inmunes de memoria proporcionan inmunidad continua contra el patógeno.
De manera similar a las vacunas de ADN, las vacunas de ARNm entregan material genético a las células humanas para sintetizarlo en una o más proteínas virales o bacterianas.
Si bien las vacunas de ADN y ARNm tienen varias similitudes, existen notables diferenciasFuente confiable entre estas vacunas genéticas.
Para que las vacunas de ADN sean efectivas, el ADN plasmídico debe atravesar la membrana celular, ingresar al citoplasma y luego alcanzar el núcleo celular cruzando la membrana del núcleo.
Por el contrario, una vacuna de ARN solo necesita atravesar la membrana celular para ingresar al citoplasma. El citoplasma contiene enzimas que utilizan la información genética de las moléculas de ARNm para sintetizar las proteínas bacterianas o virales.
Debido a que las vacunas de ADN necesitan pasar por el paso adicional de ingresar al núcleo celular, producen una respuesta inmune mucho más baja que las vacunas de ARNm.
Sin embargo, un solo ADN plasmídico puede producir numerosas copias de ARNm. Una vez que un ADN plasmídico ingresa al núcleo, puede producir más proteína bacteriana o viral que una sola molécula de una vacuna de ARNm.
En declaraciones a Medical News Today , la Dra. Margaret Liu , presidenta de la junta directiva de la Sociedad Internacional de Vacunas, señaló que las vacunas de ADN “no son intrínsecamente tan inmunoestimulantes como las [vacunas] de ARNm, pero [no está] claro [que] esto sea una desventaja, ya que la inflamación de las vacunas de ARNm puede limitar sus aplicaciones «.
Si bien las personas pueden tolerar la inflamación de los músculos y otros efectos secundarios que causan las vacunas de ARN en el contexto de la pandemia COVID-19, estos efectos secundarios pueden limitar su uso contra enfermedades no pandémicas, explicó el Dr. Liu.
Las vacunas de ARNm son frágiles y requieren almacenamiento y transporte a temperaturas frías o ultra frías. Por el contrario, las vacunas de ADN tienen una mayor estabilidad y son más fáciles de almacenar y transportar que las vacunas de ARNm.
El Dr. Liu señaló que la logística del almacenamiento y transporte de vacunas de ARNm había impedido la distribución de vacunas a países de bajos ingresos. Las vacunas de ADN de temperatura estable ofrecen una alternativa viable.
Por ejemplo, la vacuna de ADN COVID-19 ZyCoV-D permanece estable a temperatura ambiente durante al menos 3 meses e incluso más a 2–8 ° C (35,6–46,4 ° F), lo que la hace invaluable para entornos con recursos limitados.
Sin embargo, existen algunas preocupaciones con respecto a la seguridad de las vacunas de ADN. El Dr. Jeremy Kamil , profesor asociado de la Universidad Estatal de Louisiana Health Shreveport: señaló:
“Existen preocupaciones regulatorias de que el ADN extraño se recombine o se integre con nuestro propio ADN. Al final del día, la tecnología actual de vacunas de ARNm tiene una ruta mucho más sencilla hacia el éxito porque se puede traducir directamente a proteínas y no es necesario que llegue al núcleo para que eso suceda «.
Tanto las vacunas de ADN como las de ARNm son vacunas genéticas que tienen numerosas ventajas sobre otras vacunas convencionales .
Algunas vacunas convencionales utilizan virus o bacterias debilitados o inactivados para estimular el sistema inmunológico. El uso de patógenos inactivados o muertos puede resultar en una respuesta inmune más débil que la deseada.
Las vacunas de subunidades recombinantes utilizan proteínas virales o bacterianas que sintetizan levaduras o bacterias. Las vacunas de subunidades no producen una respuesta inmune fuerte y, a menudo, requieren múltiples inyecciones de refuerzo. Además, el diseño y la producción de vacunas de subunidades puede llevar mucho tiempo y ser un desafío.
A diferencia de las vacunas que utilizan patógenos debilitados, las vacunas de ADN y ARN solo contienen la información necesaria para producir una o más proteínas bacterianas o virales y no pueden generar todo el patógeno. Además, las vacunas genéticas activan todos los componentes del sistema inmunológico para ofrecer una mejor protección que los patógenos inactivados y las vacunas de subunidades.
Además, el proceso de fabricación de las vacunas de ADN y ARN es económico y más sencillo que el de las subunidades y otras vacunas convencionales. Además, es posible fabricar vacunas de ADN y ARN a gran escala.
Las vacunas de ADN y ARN utilizan hebras de ADN o ARN que llevan información sobre la proteína bacteriana o viral deseada. Los fabricantes pueden sintetizarlos desde cero mediante un proceso químico, lo que significa que pueden adaptar rápidamente el proceso de fabricación de vacunas de ADN y ARN para responder a la aparición de una nueva variante o virus.
Los científicos han llevado a cabo una investigación considerable durante las últimas 3 décadas para abordar las preocupaciones sobre la respuesta inmune limitada provocada por las vacunas de ADN. Estos enfoques incluyen mejorar la estabilidad del plásmido para ralentizar su degradación, cambiar la secuencia de ADN para aumentar los niveles de expresión de proteínas y usar adyuvantes para mejorar la respuesta inmune producida por la vacuna.
Una cantidad significativa de investigación también se ha centrado en mejorar los métodos de administración de vacunas de ADN para producir una respuesta inmune más potente. Si bien los enfoques convencionales implican inyectar la vacuna de ADN debajo de la piel o en el músculo, los investigadores están investigando algunos métodos sin inyección.
Hasta hace poco, las vacunas de ADN solo tenían aprobación para uso veterinario debido a la limitada respuesta inmune generada en humanos. La vacuna de ADN COVID-19 desarrollada por Zydus Cadila es la primera vacuna de ADN en recibir aprobación para su uso en humanos y representa un importante paso adelante para las vacunas de ADN.
En particular, la administración de la vacuna ZyCoV-D implica el uso de un dispositivo simple sin aguja que utiliza alta presión para ayudar a que la vacuna penetre a través de la superficie de la piel.
Varios ensayos en humanosFuente confiablese encuentran actualmente en curso para evaluar el potencial de las vacunas de ADN candidatas frente a diversas enfermedades infecciosas. Estas incluyen vacunas contra enfermedades infecciosas causadas por el VIH, el virus del Ébola, el virus del Zika, la influenza, el virus del herpes y el virus del papiloma humano.
Los investigadores también están estudiando vacunas de ADN contra varios tipos de cáncerFuente confiable, incluidos el cáncer de páncreas, mama y cuello uterino. Las células tumorales expresan proteínas diferentes a las de las células sanas, y las vacunas de ADN pueden enseñar al sistema inmunológico a reconocer y eliminar las células tumorales.
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FUENTE: www.medicalnewstoday.com
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