Vacunas: fabricación y aprobación

Martina Feichter estudió biología con una asignatura optativa de farmacia en Innsbruck y también se sumergió en el mundo de las plantas medicinales. De ahí no fue lejos para otros temas médicos que aún la cautivan hasta el día de hoy. Se formó como periodista en la Academia Axel Springer en Hamburgo y ha estado trabajando para desde 2007, primero como editora y desde 2012 como escritora independiente.

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Las vacunas se utilizan para su propia protección y la de los demás: pueden evitar que usted se enferme y posiblemente infecte a otros. ¡Lea aquí qué tipos de vacunas existen, cómo se fabrican y cómo deben demostrar su eficacia y seguridad!

¿Qué son las vacunas?

Las vacunas son medicamentos que supuestamente hacen que el cuerpo sea inmune a ciertos patógenos. Para que pueda protegerse contra la infección, por eso se habla de vacunación.

Los expertos clasifican las vacunas según varios criterios. Se hace una distinción entre vacunas vivas y vacunas muertas según la viabilidad o capacidad de reproducción de los patógenos contenidos. Puede leer más sobre esto en el artículo "Vacunas vivas y muertas".

Las vacunas recombinantes contienen un componente especialmente típico de un patógeno (antígeno de subunidad) modificado genéticamente. Si los denominados virus vectores (vivos, pero no virus causantes de enfermedades) portan este antígeno típico en su superficie, algunos expertos hablan de una vacuna viva recombinante.

Las vacunas basadas en genes solo introducen el modelo genético de los antígenos de un patógeno en el cuerpo. Usando estas instrucciones, el cuerpo debería producir los antígenos extraños por sí mismo, que en última instancia desencadenan una respuesta inmune. Estos tipos de vacunas incluyen vacunas de ADN y ARNm, así como vacunas de vectores. Primero fueron aprobados contra Covid-19 (vacunación contra el coronavirus).

¿Cómo se elaboran las vacunas?

Normalmente, los patógenos relevantes se cultivan a gran escala para la producción de vacunas. Luego, estos se procesan, en su totalidad o en parte, en una vacuna. También hay algunas vacunas que contienen antígenos de un patógeno producido mediante ingeniería genética o su modelo.

Forma de desarrollo

El desarrollo de la vacuna generalmente se lleva a cabo en varios pasos:

1. Análisis del patógeno respectivo e identificación de un antígeno adecuado que provoque una respuesta inmune.
2. Investigación y definición del "diseño" de la vacuna (¿vacunación viva o muerta? ¿Patógenos completos o componentes de ellos? ¿Uso de ingeniería genética?)
3. Pruebas extensivas en el laboratorio, por ejemplo en animales y luego en humanos; Al igual que antes de la aprobación de medicamentos, estos se llevan a cabo en tres fases. Los científicos están probando la dosis, la tolerabilidad y la respuesta inmune en más y más voluntarios.
4. Procedimiento de aprobación en la autoridad de vacunación

La vacunación siempre debe desencadenar una respuesta inmune estable, que idealmente produce una protección inmune mejor y más duradera que la infección real. Sin embargo, esto no debe dar lugar a una reacción defensiva excesiva que, en última instancia, haría más daño que bien. En el desarrollo de una vacuna, la tolerancia de la vacuna también es importante.

Hacer una vacuna

La vacuna en sí se produce de la siguiente manera:

1. Cultivo de los patógenos contra los cuales actuará la vacuna, o ingeniería genética de los antígenos deseados o el modelo de antígeno apropiado.
2. "Recolección" de los antígenos, por ejemplo, virus de cultivos celulares o antígenos de células de levadura, o el modelo genético y el procesamiento posterior.
3. Suplementación de otros componentes, por ejemplo, para fortalecer el efecto de la vacunación (adyuvantes) y fusión de los componentes en vacunas combinadas.
4. Embotellado y envasado

Cultivo de patógenos

Los patógenos necesarios para la producción de vacunas contra enfermedades infecciosas bacterianas (como meningococos, bacterias tifoideas) pueden cultivarse directamente en medios nutritivos. Estos medios de cultivo proporcionan a los patógenos todo lo que necesitan para sobrevivir y multiplicarse. Luego se procesan en una vacuna en varios pasos.

La producción de vacunas contra enfermedades infecciosas virales (como gripe, sarampión, paperas, rubéola) es más complicada porque los virus solo pueden multiplicarse en células vivas. Por lo tanto, para el cultivo de la enorme cantidad de patógenos que se requieren para la producción de vacunas, se necesitan células huésped vivas:

Huevos de gallina

Los huevos de gallina se utilizan tradicionalmente para cultivar virus: algunos virus ("virus semilla") se inyectan en un huevo de gallina fertilizado, que luego se incuba en una incubadora. Durante este tiempo, los patógenos se multiplican en el interior. Después de unos días, se aíslan en procesos complejos y se procesan en una vacuna.

Los huevos de gallina utilizados no son huevos normales que sean aptos para el consumo y están disponibles en las tiendas de comestibles. En cambio, los huevos para hacer vacunas virales provienen de pollos que se mantienen en granjas especiales en condiciones controladas. Deben cumplir con estándares de calidad muy altos y estar completamente libres de otros patógenos ("cría de pollos estériles").

La fabricación de vacunas a base de huevo está probada, pero también requiere mucho tiempo: puede llevar de seis a doce meses completar el proceso de fabricación. Además, se requieren grandes cantidades de huevos especiales para la producción de la vacuna, aunque solo sea para la vacuna contra la gripe, que se fabrica casi exclusivamente de esta manera. En todo el mundo, cada año se necesitan alrededor de 500 millones de huevos de gallina. Porque para una sola dosis de la vacuna contra la gripe se necesitan uno o dos huevos.

Culturas celulares

Los virus para la producción de vacunas se pueden obtener de forma más rápida y eficaz a partir de cultivos de tejidos o células animales. Provienen de monos, hámsteres, perros o fetos humanos. También hay líneas celulares que han sido inmortalizadas genéticamente en el laboratorio y, por tanto, pueden utilizarse a largo plazo para el cultivo de virus vacunales.

Para una producción totalmente automatizada a gran escala, los investigadores han desarrollado técnicas para cultivar las líneas celulares en grandes contenedores (fermentadores o biorreactores), flotando en un medio líquido al que se añaden continuamente todas las sustancias que las células necesitan para sobrevivir y dividirse.

Los empleados usan sondas para monitorear el suministro de nutrientes y, si es necesario, ajustarlo al número creciente de células. Las bombas especiales filtran continuamente los productos de desecho celular y la solución de nutrientes usada. Tan pronto como se alcanza una cierta densidad celular, se agregan los virus necesarios para una vacuna. Infectan las células, lo que les permite multiplicarse en grandes cantidades.

El cultivo de virus en cultivos celulares en lugar de huevos de gallina tiene otra ventaja además del tiempo de producción más corto: se garantiza que las vacunas correspondientes no contienen proteína de pollo y, por lo tanto, también son adecuadas para personas alérgicas a la proteína de pollo. Por ejemplo, existen vacunas contra la influenza basadas en cultivos celulares.

Ingeniería genética

Los patógenos no siempre tienen que multiplicarse para poder producir una vacuna a partir de ellos. Una vez que los científicos han descifrado el modelo genético de sus antígenos, éste o partes de él pueden recrearse en el laboratorio utilizando métodos de ingeniería genética. Los planos producidos artificialmente se introducen de contrabando en bacterias o células de levadura, por ejemplo, que luego producen los antígenos extraños. Estas "vacunas recombinantes" están disponibles contra el herpes zóster (culebrilla), la hepatitis B y el virus del papiloma humano (VPH).

O los investigadores pueden usarlo para obtener el modelo del antígeno deseado, que se supone que activa el sistema inmunológico en el cuerpo humano después de la vacunación. Si es necesario, estos planes de construcción se procesan más (por ejemplo, el ADN genético obtenido se traduce en ARN mensajero) y se "empaquetan". Para ello, se utilizan pequeñas gotas de grasa o los fragmentos de ADN / ARN se canalizan hacia virus portadores (vectores) inofensivos. Este "empaquetado" es importante porque los planos genéticos son muy sensibles y se descomponen rápidamente.

Admisión y seguridad

La aprobación de una nueva vacuna está estrictamente regulada y controlada. El fabricante debe presentar numerosos documentos sobre la seguridad y eficacia del nuevo medicamento a la autoridad competente (ver más abajo: Autoridades de vacunación). Estos incluyen principalmente:

• Datos sobre la calidad de la vacuna con respecto al proceso de fabricación y las medidas de control y garantía de calidad asociadas
• Datos sobre pruebas preclínicas de la vacuna en animales
• Datos sobre la efectividad y los efectos secundarios de la vacuna según se encuentran en estudios clínicos en humanos

Existen pautas precisas para garantizar la calidad de los procesos de producción y el medio ambiente para vacunas y otros productos farmacéuticos. Esta "Buenas Prácticas de Fabricación" (BPF) incluye una documentación de todos los pasos de trabajo, así como una revisión periódica de los laboratorios, dispositivos, proveedores y la materia prima.

La autoridad que otorga la licencia revisa y evalúa todos los documentos presentados y luego decide si se aprobará o no la nueva vacuna. Puede obtener más información sobre los procedimientos de aprobación de medicamentos en nuestro artículo "Aprobación de medicamentos".

Seguimiento posterior a la aprobación

Incluso después de su aprobación, las autoridades vigilan una vacuna. En Alemania, el Instituto Paul Ehrlich (PEI; ver más abajo) es responsable de esto. Revisa la calidad, eficacia y seguridad de cada lote de vacuna. Solo si los expertos no tienen nada de qué quejarse, el lote se lanza al mercado.

Además, los médicos están obligados a informar al PEI de cualquier efecto secundario imprevisto de una vacuna. Es posible que los efectos secundarios muy raros o los efectos a largo plazo de la vacuna no se registraron en los estudios de aprobación clínica. Sobre la base de los efectos secundarios informados, el PEI puede, si es necesario, solicitar advertencias adicionales al fabricante en el prospecto, ordenar el retiro de un lote de vacuna individual o revocar por completo la aprobación de la vacuna.

Las autoridades de vacunación

Una nueva vacuna debe superar numerosos obstáculos y cumplir estrictas normas de seguridad antes de que los médicos puedan administrar a estas personas. Por esta razón, hace más de 100 años se creó en Alemania una autoridad de control para encargarse de las pruebas y la aprobación de las vacunas: el Instituto Paul Ehrlich (PEI) en Langen, cerca de Frankfurt am Main.

Trabaja en estrecha colaboración con la Agencia Europea de Medicamentos (EMA) con sede en Ámsterdam. En este país, la Comisión Permanente de Vacunación (STIKO) del Instituto Robert Koch se encarga de la evaluación riesgo-beneficio de una vacunación y las recomendaciones de vacunación.

Instituto Paul Ehrlich (PEI)

El Instituto Paul Ehrlich está adscrito al Ministerio Federal de Salud. Supervisa todas las vacunas y medicamentos biomédicos (por ejemplo, anticuerpos terapéuticos, preparaciones de sangre y tejidos, medicamentos para terapia génica).

Las siguientes tareas caen dentro del área de responsabilidad del PEI:

• Aprobación de ensayos clínicos de vacunas
• Procesamiento de solicitudes de aprobación para nuevas vacunas, así como solicitudes de seguimiento y cambios solicitados a aprobaciones existentes
• Pruebas estatales y aprobación de lotes de vacunas
• Evaluación de la seguridad de los medicamentos (recopilación y evaluación de los efectos secundarios informados por los médicos)
• Investigación en los campos de la alergología, bacteriología, biotecnología, inmunología, hematología, medicina transfusional, medicina veterinaria y virología.
• Asesoramiento a organismos nacionales, europeos e internacionales sobre evaluación de riesgos y desarrollo de directrices.

Agencia Europea de Medicamentos (EMA)

La Agencia de Medicamentos de la UE (Agencia Europea de Medicamentos) tiene tareas similares a nivel europeo al Instituto Paul Ehrlich en Alemania. Una de sus principales tareas es aprobar y controlar los medicamentos dentro de la UE, no solo las vacunas y los medicamentos biomédicos, sino también otros medicamentos. Además, al igual que el PEI, la EMA recopila informes sobre los efectos secundarios que se producen. Además, puede, si es necesario, retirar la aprobación de un medicamento o solicitar mejoras al fabricante.

La EMA trabaja en estrecha colaboración con las autoridades reguladoras nacionales de los países de la UE, así como con la Dirección General de Salud de la Comisión de la UE y con agencias hermanas como el Centro Europeo para la Prevención y el Control de Enfermedades (ECDC).

Comisión Permanente de Vacunación (STIKO)

Cuándo y cómo se deben administrar las vacunas depende en gran medida de las recomendaciones de vacunación de la Comisión Permanente de Vacunación (STIKO) del Instituto Robert Koch. Por ejemplo, STIKO publica calendarios de vacunación para todos los grupos de edad. No recomienda vacunas individuales, pero básicamente evalúa para qué enfermedades prevenibles tiene sentido una vacuna y para quién.

Las recomendaciones de STIKO inicialmente no son legalmente vinculantes. Si el Comité Mixto Federal (G-BA) aprueba la evaluación, la vacunación recomendada se incluye en el catálogo de beneficios obligatorios del seguro médico legal.

Al igual que el Instituto Paul Ehrlich y la Agencia Europea de Medicamentos, la Comisión Permanente de Vacunación también participa en el registro de efectos secundarios inesperados, aunque solo sea indirectamente. El STIKO desarrolla criterios para distinguir las reacciones de vacunación comunes (por ejemplo, enrojecimiento de la piel) de los eventos graves. Además, el STIKO brinda consejos sobre cómo lidiar con los cuellos de botella en la entrega de vacunas, es decir, la escasez de vacunas.

Vacunas: nuevos desarrollos

Actualmente, las vacunas están aprobadas contra unas 30 enfermedades. En algunos casos, las compañías farmacéuticas están trabajando en vacunas aún mejores contra algunas de estas enfermedades. Se están trabajando nuevas vacunas contra los neumococos que protegerán incluso contra más subtipos del patógeno bacteriano que las vacunas antineumocócicas disponibles anteriormente.

Además, se están llevando a cabo investigaciones sobre vacunas completamente nuevas, es decir, vacunas contra enfermedades que aún no han sido vacunadas, por ejemplo, el SIDA. Los investigadores también están trabajando en una vacuna contra los norovirus. Estos patógenos son desencadenantes frecuentes de infecciones gastrointestinales con diarrea y vómitos en todo el mundo.

Los científicos también están investigando intensamente nuevos procesos que permitan una producción de vacunas más rápida y eficiente. El enfoque aquí está en las vacunas basadas en genes mencionadas anteriormente. Como parte de la pandemia de corona, las autoridades aprobaron por primera vez vacunas de esta nueva generación (vacunación contra coronavirus).

Por último, pero no menos importante, las vacunas terapéuticas también son objeto de investigación. El objetivo no es prevenir una enfermedad, sino tratarla, por ejemplo, el cáncer de cuello uterino causado por el VPH. Los científicos también quieren llevar al mercado vacunas terapéuticas. Contra el VIH, por ejemplo, se supone que "presionan" al sistema inmunológico del paciente para que pueda mantener los virus bajo control.

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