¿Cómo se hacen las vacunas?

hace 1 mes

Las vacunas han sido consideradas durante mucho tiempo como uno de nuestros mayores logros en salud pública. Pueden fabricarse para protegernos de infecciones causadas por microbios, ya sean virales o bacterianos. El sarampión y la viruela, por ejemplo, son virus; Streptococcus pneumoniae es una bacteria que causa una variedad de enfermedades, incluyendo neumonía, infecciones de oído y senos paranasales, y meningitis. Cientos de millones de enfermedades y muertes se han prevenido gracias a las vacunas que erradicaron la viruela y redujeron significativamente las infecciones de polio y sarampión. Sin embargo, sigue existiendo cierta incomprensión sobre cómo se fabrican las vacunas y por qué se incluyen algunos ingredientes con nombres que suenan alarmantes en el proceso de fabricación.

La producción de nuestras vacunas ha evolucionado mucho desde los primeros días, cuando la vacunación era potencialmente peligrosa. Inocular a un individuo con costras de viruela trituradas solía provocar una infección leve (llamada "variolación") y lo protegía de adquirir la enfermedad de la manera "regular" (a través del aire). Pero siempre existía la posibilidad de que la infección fuese grave. Cuando Edward Jenner introdujo la primera vacunación verdadera con viruela bovina, la protección contra la viruela se hizo más segura, pero seguía habiendo problemas: el material de la viruela bovina podía estar contaminado con otros gérmenes, y a veces se transmitía de una persona vacunada a otra, lo que llevaba a la propagación inadvertida de patógenos transmitidos por la sangre. Hemos avanzado mucho en los últimos 200 años.

Existen diferentes tipos de vacunas, y cada uno requiere procesos distintos para pasar del laboratorio al consultorio de tu médico. La clave de todas ellas es la producción de uno o más antígenos, la porción del microbio que desencadena una respuesta inmunitaria en el huésped. Comprender cómo se aíslan o se generan artificialmente estos antígenos es el primer paso para disipar los temores sobre los componentes finales de la dosis que se te administra.

Índice

Vacunas Vivas Atenuadas y Vacunas Muertas, o “Inactivadas”
Vacunas Combinadas, Bacterianas y de Ingeniería Genética
El Proceso de Purificación: Garantía de Seguridad
Otros Ingredientes en las Vacunas (y Por Qué Están Ahí)
Fuentes

Vacunas Vivas Atenuadas y Vacunas Muertas, o “Inactivadas”

Existen varios métodos para producir antígenos. Una técnica común es cultivar un virus en un cultivo celular. Típicamente cultivadas en grandes cubas llamadas biorreactores, las células vivas se inoculan con un virus y se colocan en un medio de crecimiento líquido que contiene nutrientes (proteínas, aminoácidos, carbohidratos, minerales esenciales) que ayudan al virus a crecer dentro de las células, produciendo miles de copias de sí mismo en cada célula infectada. En esta etapa, el virus también recibe su propia dosis de medicina protectora: antibióticos como la neomicina o la polimixina B, que previenen la contaminación bacteriana y fúngica que podría matar a las células que sirven como anfitrionas para el virus. Es crucial entender que, aunque estos antibióticos se usan en la fase de producción para proteger las células huésped, la gran mayoría son eliminados en las fases posteriores de purificación.

Una vez que un virus completa su ciclo de vida en la célula huésped, los virus se purifican separándolos de las células huésped y del medio de crecimiento, que se desechan. Esto se hace a menudo utilizando varios tipos de filtros; los virus son pequeños y pueden pasar a través de agujeros en el filtro que atrapan las células huésped más grandes y los restos celulares. El objetivo de este proceso es obtener una solución de virus lo más pura posible, lista para ser procesada en la formulación final de la vacuna.

Así es como se crean las “vacunas vivas atenuadas”. Estas vacunas contienen virus que han sido modificados para que ya no sean perjudiciales para los humanos. Algunos de ellos se cultivan durante muchas generaciones en células que no son humanas, como células de pollo, de modo que han mutado hasta el punto de no causar daño a las personas. Otros, como algunos tipos de vacuna nasal contra la gripe, se cultivaron a bajas temperaturas hasta que perdieron la capacidad de replicarse en las temperaturas más cálidas de los pulmones. Muchas de estas vacunas te fueron administradas probablemente cuando eras niño: sarampión, paperas, rubéola y varicela.

Las vacunas vivas atenuadas se replican brevemente en el cuerpo, desencadenando una respuesta fuerte y duradera de tu sistema inmunológico. Debido a que tu sistema inmunológico se pone en marcha ante lo que percibe como una amenaza importante, necesitas menos dosis de la vacuna para protegerte contra estas enfermedades. Y a diferencia de la forma dañina del virus, es extremadamente improbable (porque solo se replican a niveles bajos) que estas vacunas hagan que el huésped desarrolle la enfermedad real o la propague a otros contactos. Una excepción notable fue la vacuna oral de polio (OPV) viva, que podía propagarse a otros y, en raras ocasiones, causaba la enfermedad de la polio (aproximadamente un caso de polio por cada tres millones de dosis del virus). Por esta razón, el virus vivo de la polio se suspendió en países desarrollados como Estados Unidos en 2000, sustituyéndose por la versión inactivada.

Los científicos utilizan la misma técnica de crecimiento para las vacunas “muertas” o “inactivadas”, pero añaden un paso extra: la muerte viral. Los virus inactivados se matan, típicamente mediante tratamiento térmico o el uso de un químico como el formaldehído, que modifica las proteínas y los ácidos nucleicos del virus y lo hace incapaz de replicarse. Las vacunas inactivadas incluyen la Hepatitis A, el virus de la polio inyectado y la vacuna contra la gripe inyectable.

Un virus muerto no puede replicarse en tu cuerpo, obviamente. Esto significa que la respuesta inmunitaria a las vacunas inactivadas no es tan robusta como lo es con las vacunas vivas atenuadas; la replicación por parte de los virus vivos alerta a muchos tipos de tus células inmunitarias de un potencial invasor, mientras que las vacunas inactivadas alertan principalmente a solo una parte de tu sistema inmunológico (tus células B, que producen anticuerpos). Por eso, normalmente necesitas más dosis para lograr y mantener la inmunidad, lo que se conoce como dosis de refuerzo o boosters.

Aunque las vacunas vivas atenuadas fueron la forma principal de fabricar vacunas hasta la década de 1960, las preocupaciones sobre posibles problemas de seguridad, especialmente la pequeña posibilidad de reversión a la virulencia, y la dificultad de producirlas a gran escala, significan que pocos están intentando desarrollar nuevas vacunas vivas atenuadas hoy en día. Sin embargo, el campo ha avanzado hacia plataformas más seguras y controladas, como las vacunas basadas en ARN mensajero (ARNm) o vectores virales, que permiten una producción rápida y la inducción de una inmunidad fuerte sin el riesgo de replicación descontrolada.

Vacunas Combinadas, Bacterianas y de Ingeniería Genética

Otras vacunas no están compuestas por organismos enteros en absoluto, sino por fragmentos y piezas de un microbio. La vacuna combinada que protege contra la difteria, la tos ferina y el tétanos, todo a la vez, es un ejemplo. Esta vacuna se llama DTaP para niños y Tdap para adultos. Contiene toxinas (las proteínas que causan la enfermedad) de las bacterias de la difteria, la tos ferina y el tétanos que han sido inactivadas por productos químicos. (Las toxinas se denominan "toxoides" una vez inactivadas.) Esto protege al huésped, es decir, a ti potencialmente, de desarrollar la enfermedad clínica de la difteria y el tétanos, incluso si estás expuesto a los microorganismos. (Algunos virus tienen toxinas —el Ébola parece tenerlas, por ejemplo—, pero no son los antígenos clave, por lo que no se utilizan para nuestras vacunas actuales).

Al igual que hacen al desarrollar vacunas vivas atenuadas o inactivadas, los científicos que crean estas vacunas bacterianas necesitan cultivar algunas bacterias objetivo. Pero debido a que las bacterias no necesitan una célula huésped para crecer, pueden producirse en caldos de nutrientes simples por los fabricantes de vacunas. Las toxinas se separan del resto de las bacterias y del medio de crecimiento, y se inactivan para su uso como vacunas. Este proceso, conocido como producción de toxoides, es fundamental para protegernos contra enfermedades mediadas por toxinas bacterianas.

De manera similar, algunas vacunas contienen solo unos pocos antígenos de una especie bacteriana. Las vacunas para Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae tipo B y Neisseria meningitidis utilizan azúcares que se encuentran en la parte exterior de la bacteria como antígenos. Estos azúcares se purifican de las bacterias y luego se unen a otra proteína para mejorar la respuesta inmunitaria. Este es el principio de las vacunas conjugadas.

El proceso de conjugación es vital, especialmente en la vacunación pediátrica. Los niños pequeños (menores de dos años) no desarrollan una memoria inmunológica duradera cuando solo se les presentan los azúcares (polisacáridos) de la cápsula bacteriana. Al conjugar o unir químicamente este azúcar a una proteína portadora (a menudo un toxoide), el sistema inmunológico inmaduro del niño puede involucrar a las células T, que son responsables de la memoria inmunológica a largo plazo. De este modo, al recibir la vacuna, el cuerpo aprende a reconocer tanto la proteína portadora como los azúcares patógenos, asegurando una protección robusta y duradera contra estas bacterias invasivas.

Finalmente, también podemos utilizar la ingeniería genética para producir vacunas. Hacemos esto para la Hepatitis B, un virus que puede causar enfermedad hepática grave y cáncer de hígado. La vacuna contra este virus consiste en un solo antígeno: el antígeno de superficie de la hepatitis B, que es una proteína en el exterior del virus. El gen que produce este antígeno se inserta en células de levadura; estas células pueden entonces cultivarse en un medio similar al de las bacterias y sin necesidad de un cultivo celular complejo. El antígeno de superficie de la hepatitis B se separa luego de la levadura y sirve como componente principal de la vacuna. Este método, que evita el uso del virus completo, minimiza cualquier riesgo teórico y permite una producción más eficiente y purificada de la proteína antigénica.

El Proceso de Purificación: Garantía de Seguridad

Tras la producción y la inactivación, ya sea por atenuación, inactivación química o síntesis genética, el paso más importante para garantizar la seguridad de la vacuna es la purificación. Este proceso implica múltiples etapas rigurosas destinadas a eliminar cualquier rastro de las células huésped originales, el medio de crecimiento, los antibióticos utilizados en el cultivo o los agentes inactivadores (como el formaldehído).

La purificación se logra mediante técnicas sofisticadas como la filtración en profundidad, la ultracentrifugación y la cromatografía líquida de alto rendimiento. En cada paso, se prueban las concentraciones residuales de los contaminantes potenciales. Por ejemplo, los residuos de formaldehído se reducen a niveles infinitesimales (a menudo menos de 0.02% de la cantidad que se encuentra naturalmente en el metabolismo humano), y cualquier rastro de antibióticos suele ser tan bajo que no supone riesgo, incluso para personas alérgicas a ellos.

Este estricto control de calidad, exigido por las agencias reguladoras de todo el mundo, asegura que el producto final que llega a la clínica contenga únicamente los antígenos necesarios para generar la inmunidad, junto con los aditivos esenciales (excipientes) discutidos a continuación. Es importante destacar que si bien puede ser imposible lograr una pureza del 100% (siempre puede quedar una cantidad residual a nivel molecular), los límites establecidos son miles de veces más bajos que cualquier nivel que pudiera causar daño.

Otros Ingredientes en las Vacunas (y Por Qué Están Ahí)

Una vez que se tienen los virus vivos o muertos, o los antígenos purificados, a veces es necesario añadir productos químicos para proteger la vacuna o para que funcione mejor. Los adyuvantes, como las sales de aluminio, son un aditivo común; ayudan a potenciar la respuesta inmunitaria a algunos antígenos al mantener el antígeno en contacto con las células del sistema inmunológico durante un período de tiempo más largo.

Las sales de aluminio son, con diferencia, el adyuvante más utilizado a nivel global, con un historial de seguridad que se extiende durante casi 90 años. Actúan como un "imán" para las células inmunitarias en el sitio de la inyección, atrayéndolas y garantizando que el antígeno se presente de manera más eficaz. Las vacunas para DTaP/Tdap, meningitis, neumococo y hepatitis B utilizan todas sales de aluminio como adyuvante. Es fundamental saber que la cantidad de aluminio en una vacuna es minúscula, mucho menor que la que consumes a diario a través de la comida o el agua, y no presenta riesgos de neurotoxicidad.

Otros productos químicos pueden añadirse como estabilizadores, para ayudar a que la vacuna siga funcionando eficazmente incluso en condiciones extremas (como temperaturas cálidas o fluctuaciones). Los estabilizadores pueden incluir azúcares (como la lactosa o la sacarosa) o aminoácidos como el glutamato monosódico (MSG). Los conservantes pueden añadirse para prevenir el crecimiento microbiano en el producto terminado, especialmente en los viales multidosis.

Durante muchos años, el conservante más común fue un compuesto llamado timerosal (o tiomersal), que es 50 por ciento etilmercurio en peso. El etilmercurio no permanece en el cuerpo; tu organismo lo elimina rápidamente a través del intestino y las heces. Esto es diferente del metilmercurio, que se acumula en los peces y puede, a dosis altas, causar daños duraderos en humanos. En 2001, el timerosal se eliminó de las vacunas administradas en la infancia en muchos países debido a las preocupaciones de los consumidores, aunque muchos estudios han demostrado su seguridad y han refutado cualquier vínculo con trastornos del neurodesarrollo.

Finalmente, la vacuna se divide en viales para su envío a médicos, hospitales, departamentos de salud pública y algunas farmacias. Pueden ser viales de dosis única o viales multidosis, que pueden utilizarse para múltiples pacientes siempre que se preparen y almacenen lejos de las áreas de tratamiento de pacientes. Los conservantes son importantes para los viales multidosis: las bacterias y los hongos son muy oportunistas, y los usos múltiples aumentan el potencial de contaminación de la vacuna. Por eso, el timerosal todavía se utiliza en algunas vacunas contra la gripe multidosis, ya que su capacidad para prevenir la proliferación microbiana garantiza la seguridad del producto para múltiples pacientes.

Aunque algunos de los ingredientes de las vacunas suenan preocupantes, la mayoría de estos productos químicos se eliminan durante múltiples pasos de purificación, y aquellos que quedan (como los adyuvantes) son necesarios para la eficacia de la vacuna, están presentes en niveles muy bajos, y tienen un excelente historial de seguridad. La rigurosa ciencia y los estrictos controles de calidad detrás de cada dosis son testimonio del compromiso de la salud pública para protegerte a ti y a tu comunidad.

Una versión de esta historia se publicó originalmente en 2018; ha sido actualizada para 2026.