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Cómo funcionan las vacunas: Desde el desarrollo en laboratorio hasta la protección inmunológica
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En resumen
Las vacunas funcionan mostrando al sistema inmunológico una parte inofensiva de un patógeno —llamada antígeno— para que el cuerpo produzca anticuerpos y células de memoria sin sufrir la enfermedad real. Llevar una vacuna a ese punto requiere años de pruebas preclínicas y tres fases de ensayos en humanos antes de que reguladores como la FDA la autoricen. La protección completa después de la vacunación generalmente toma algunas semanas, ya que el sistema inmunológico necesita tiempo para producir defensas duraderas.
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Cada vacuna, independientemente de la tecnología, se basa en el mismo truco básico: le enseña al sistema inmunológico a reconocer un patógeno específico antes de que una persona encuentre la cosa real. Según la Organización Mundial de la Salud, las vacunas contienen partes debilitadas o inactivadas de un organismo —un antígeno— que activan las defensas del cuerpo sin causar la enfermedad en sí.
Qué sucede dentro del cuerpo después de una vacuna
Una vez inyectado, el antígeno (o las instrucciones genéticas para producir uno) es recogido por células inmunológicas. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de los EE.UU. (CDC) explican que este proceso activa los linfocitos B, que producen anticuerpos que se unen y neutralizan el patógeno, y los linfocitos T, que ayudan a coordinar la respuesta y destruir las células infectadas.
El Pink Book del CDC, un manual de referencia para profesionales de la salud, describe esto como desencadenar inmunidad humoral —producción de anticuerpos por células B— e inmunidad mediada por células, impulsada por células T. Después de la respuesta inicial, algunas células B se convierten en células de memoria de larga duración que permanecen en la sangre y la médula ósea, listas para multiplicarse rápidamente si el patógeno real aparece más tarde.
Por eso la inmunidad activa construida por una vacuna o una infección puede durar años o toda la vida, según el CDC, en contraste con la inmunidad pasiva —como los anticuerpos transmitidos de una madre a un recién nacido— que se desvanece en semanas a meses porque el cuerpo no produjo los anticuerpos en sí.
La OMS señala que la protección completa no es inmediata: lleva tiempo que el sistema inmunológico genere anticuerpos y células de memoria, y algunas vacunas requieren múltiples dosis espaciadas con semanas o meses de diferencia para construir una defensa duradera. El CDC añade que para las vacunas COVID-19 específicamente, generalmente toma algunas semanas después de la vacunación para que el cuerpo produzca los linfocitos T y B relevantes.
Las diferentes tecnologías detrás de las vacunas
No todas las vacunas entregan el antígeno de la misma manera. El Pink Book del CDC y la OMS describen varias categorías establecidas aún en uso.
| Tipo | Cómo funciona | Enfermedades de ejemplo |
|---|---|---|
| Virus vivo atenuado | Una versión debilitada pero viva del virus se replica brevemente en el cuerpo, imitando estrechamente una infección natural | Sarampión, paperas, rubéola, varicela |
| Inactivada (célula completa) | Una versión muerta del virus o bacteria que no puede replicarse; a menudo necesita múltiples dosis | Polio, hepatitis A, rabia |
| Subunidad / recombinante | Solo se utiliza una pieza proteínica específica del patógeno para desencadenar una respuesta | Influenza, neumonía, hepatitis B, VPH |
| Toxoide | Utiliza una toxina inactivada producida por la bacteria en lugar de la bacteria en sí | Difteria, tétanos |
| Vector viral | Un virus inofensivo y no relacionado está diseñado para llevar y entregar una pieza del patógeno objetivo | Vacunas contra el ébola |
| ARNm / ácido nucleico | Las instrucciones genéticas le dicen a las propias células del cuerpo que produzcan brevemente el antígeno, que el sistema inmunológico luego ataca | Vacunas COVID-19 (Pfizer-BioNTech, Moderna) |
Las vacunas de ARNm funcionan de manera diferente a los tipos más antiguos porque no contienen ninguna parte del virus en sí. El CDC explica que el ARNm hecho en laboratorio instruye a las propias células del cuerpo para que produzcan una pieza inofensiva de la proteína objetivo —para las vacunas COVID-19, un fragmento de la proteína de punta. El sistema inmunológico reacciona a esta proteína como extraña, genera anticuerpos y activa células T, después de lo cual las células descomponen el ARNm y lo eliminan como residuo.
Las vacunas de subunidad proteínica como la vacuna COVID-19 de Novavax, en cambio, inyectan directamente el fragmento real de la proteína de punta, emparejado con un adyuvante —un ingrediente añadido específicamente para fortalecer la reacción inmunológica, según el CDC.
Cómo una vacuna pasa del laboratorio a la clínica
Antes de que cualquier vacuna llegue a un ensayo clínico, pasa por una etapa exploratoria y preclínica, en la cual los investigadores la prueban en estudios de laboratorio y animales para juzgar si es probable que sea segura y que provoque una respuesta inmunológica útil, según la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU. (FDA). Los desarrolladores luego presentan una solicitud de Nuevo Fármaco en Investigación con la FDA antes de que pueda comenzar la prueba en humanos.
La prueba en humanos procede a través de tres fases clínicas principales, como describe la FDA:
- Fase 1 —un ensayo pequeño, generalmente 20 a 100 voluntarios sanos, enfocado principalmente en la seguridad y los primeros signos de respuesta inmunológica.
- Fase 2 —se expande a cientos de participantes con perfiles de salud variables, comparando diferentes dosis y monitoreando efectos secundarios comunes.
- Fase 3 —prueba miles de participantes, a menudo contra un grupo de placebo, para medir la efectividad en el mundo real y detectar efectos secundarios más raros.
Si los datos lo apoyan, el fabricante presenta una Solicitud de Licencia de Productos Biológicos para que la FDA revise antes de otorgar la aprobación. Incluso después de que se autoriza una vacuna, la FDA continúa monitoreando su seguridad a través de sistemas de vigilancia posterior a la comercialización como el Sistema de Reportes de Eventos Adversos de Vacunas (VAERS). La FDA establece que no hay un cronograma fijo para el proceso general, ya que depende de la complejidad de la vacuna y de los datos generados en cada etapa.
La OMS señala que históricamente solo aproximadamente uno de cada cinco candidatos de vacunas que llegan a ensayos clínicos es eventualmente aprobado.
Antes de la pandemia de COVID-19, ninguno había pasado aún el proceso de aprobaciones completo para uso en humanos, aunque algunas vacunas de ADN, incluyendo para cánceres particulares, se encontraban en ensayos en humanos.
Preguntas
- ¿Cuánto tiempo tarda una vacuna en comenzar a funcionar?
- Según el CDC, generalmente tarda algunas semanas después de la vacunación para que el sistema inmunológico produzca suficiente protección basada en anticuerpos y células T, razón por la cual las personas aún pueden infectarse poco después de ser vacunadas.
- ¿Puede una vacuna darle la enfermedad que protege?
- Las vacunas inactivadas, de subunidad, toxoide, de vector viral y de ARNm no pueden causar la enfermedad porque no contienen un patógeno vivo que cause enfermedad, según el CDC. Las vacunas de virus vivo atenuado contienen un virus debilitado que está diseñado para no causar enfermedad en personas sanas, aunque generalmente se evitan en personas con sistemas inmunológicos debilitados.
- ¿Cuál es la diferencia entre una vacuna de ARNm y una vacuna tradicional?
- Las vacunas tradicionales generalmente entregan una pieza del patógeno en sí (o una versión debilitada/muerta del mismo), mientras que las vacunas de ARNm entregan instrucciones genéticas que le dicen a las propias células de una persona que produzcan temporalmente una pieza del antígeno, según el CDC.
- ¿Por qué el desarrollo de vacunas generalmente toma tanto tiempo?
- La FDA describe un proceso multietapa —pruebas preclínicas, tres fases de ensayos en humanos y revisión regulatoria— cada uno diseñado para confirmar la seguridad y efectividad antes de que se pueda autorizar una vacuna; la agencia dice que no hay un cronograma fijo porque depende de los datos generados en cada etapa.
- ¿Proporciona una vacuna inmunidad de por vida?
- Depende de la vacuna y la enfermedad. El Pink Book del CDC señala que la inmunidad activa generada por la vacunación puede durar años o toda la vida, aunque algunas vacunas requieren dosis de refuerzo para mantener niveles protectores de anticuerpos y células de memoria.
Fuentes
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