Nos encontramos acabando el temario de la asignatura de Biología de segundo de bachillerato y, dada la situación tan especial que vivimos, han tomado una relevancia especial los dos últimos temas, el dedicado a microorganismos y el que tiene como objeto la respuesta inmune y las defensas de nuestro organismo. En una situación normal, habrían sido dos temas interesantes sin más, pero en esta ocasión nos aportan muchas claves para entender cómo es, cómo se reproduce el coronavirus responsable de esta pandemia, cómo nuestro cuerpo se puede defender del mismo y cuáles son los posibles tratamientos que pueden ayudar a prevenir o a curar la enfermedad. Conceptos como vacunación, sueroterapia, interferón, como os digo, adquieren un interés especial.
El 28 de abril la revista Nature publicaba un interesante artículo en el que describía los distintos tipos de vacunas que se están estudiando, algunas de los cuáles nunca han sido autorizados previamente, en la lucha contra el SARS-COV-2. Os recomiendo especialmente que veáis el gráfico en el que explica cómo el sistema inmune se defiende del coronavirus.
Un grupo de vacunas están basadas en el propio coronavirus, y su objetivo es conseguir bien formas debilitadas del mismo o bien virus inactivados. Los virus inactivados se obtienen cultivando sucesivamente los virus e induciendo mutaciones en su material genético que reducen su capacidad de producir la enfermedad. En el caso de los virus inactivados, estos se someten a procedimientos físicos como el calor o se tratan con sustancias químicas, como el formol, que desnaturalizan sus proteínas con lo que pierden su capacidad infectiva aunque conservan su carácter inmunogénico.
Otras vacunas están basadas en los ácidos nucleicos. El procedimiento consiste en usar la información genética codificada en el ADN o en el ARN para una determinada proteína del virus que sea capaz de inducir respuesta inmune; un ejemplo es la proteína que constituye la espícula del virus. En este caso, el fragmento de material genético se inserta en una célula humana y ésta adquiere la capacidad de expresar la proteína vírica. Serían vacunas seguras porque no se produce el virus en su totalidad, sino únicamente algunas de sus proteínas con valor antigénico.
Otros grupos de investigación están trabajando en vacunas basadas en vectores virales. Se trata de modificar genéticamente a otros virus existentes para que produzcan las proteínas del coronavirus. Un ejemplo podría ser el virus del sarampión, modificado genéticamente para que expresase en superficie alguna proteína con carácter antigénico del SARS-Cov-2 y a su vez atenuado para que no pudiera causar esa enfermedad.
El último grupo de vacunas en las que se está trabajando tiene como objetivo introducir directamente las proteínas del coronavirus en el organismo. Una posibilidad sería inocular directamente proteínas del virus, como las de las espículas mediante las que se une a los receptores ACE 2 y entra en las células. Otra posibilidad sería obtener viriones sin material genético, es decir coronavirus sin ARN, que no serían infectivos pues no podrían llevar a cabo su ciclo aunque podrían sensibilizar.
Pero como bien sabemos, las vacunas sirven para prevenir la enfermedad. Cualquiera de las anteriores, en caso de resultar efectivas, inducirían una respuesta primaria que daría lugar a células con memoria que nos defenderían frente a una infección posterior gracias a una respuesta secundaria eficaz.
¿Pero cómo se podría tratar a las personas que ya estuviesen contagiadas y estuviesen desarrollando la enfermedad? Una posibilidad es administrarles suero de pacientes recuperados de la enfermedad que contienen los anticuerpos que han producido frente al coronavirus. Grupos de investigadores de Estados Unidos y del Reino Unido está animando a la personas recuperadas de la COVID-19 a que donen plasma que sería utilizado para tratar a los pacientes enfermos. En España se está lanzando una iniciativa similar localizada sobre todo en jóvenes y adolescentes mayores de 18 años liderada por investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid, a cuya información podéis acceder desde este enlace. Este sería un paso previo a la obtención de anticuerpos mediante ingeniería genética, introduciendo en cultivos celulares la información genética que codifica la producción de anticuerpos frente al SARS-COV-2. En este sentido os recomiendo la lectura de este artículo, también de la revista Nature.
Pero si recordáis, hemos visto en nuestras clases otro tipo de sustancias que las células producen en respuesta a las infecciones por virus y que inducen resistencia frente a éstos en las células vecinas. Se trata de los interferones. Y efectivamente estas moléculas se utilizaron ya para el tratamiento de la infección por el SARS-Cov-1, el coronavirus que apareció en 2003 responsable del SARS (Síndrome Respiratorio Agudo Severo).
Recientemente se ha descubierto que los pacientes con manifestaciones graves de la COVID-19 presentan niveles bajos de determinados tipos de interferones, lo que nos privaría de una defensa importante frente al virus. Administrar estos compuestos ayudaría a luchar contra la enfermedad si no fuese porque hay indicios de que un exceso de interferón induce la expresión de los receptores de entrada del virus en las células pulmonares, los receptores ACE 2. En este sentido, os recomiendo la lectura de este artículo aparecido en The Conversation.
Como vemos, no puede ser más oportuna la materia que en estos días estudiamos en nuestras clases con la situación causada por la pandemia del SARS-COV-2. Y ahora os pido una breve reflexión acerca de todo esto. ¿Qué opináis acerca de cada uno de estos tratamientos? Si tuvierais que decidiros por una de las vacunas comentadas, ¿por cuál lo haríais? ¿Por qué? ¿Aplicarías la sueroterapia? ¿Qué ventajas y desventajas veis en ello? Y por último ¿creéis que los interferones serán un tratamiento efectivo frente al coronavirus? Espero vuestras respuestas en los comentarios.
Referencias
The race for coronavirus vaccines: a graphical guide. Nature. 28 de abril de 2020.
Convalescent serum lines up as a first choice treatment for coronavirus. Nature, 7 de mayo de 2020.
¿Son los interferones el nuevo tratamiento contra COVID-19? The Conversation.
Aunque este tema vaya orientado más hacia el alumnado de 2º bachillerato ( a los cuales les deseo suerte y fuerzas para que superen esta crisis tan inoportuna en un año tan importante de su vida) me gustaría responder a las cuestiones que ofrece la publicación.
ResponderEliminarReflexión:
¿Qué opináis acerca de cada uno de estos tratamientos? - Estos tratamientos pueden ser muy eficaces para intentar parar el contagio actual o para prevenir un rebrote por principios de otoño. Además pienso que es muy bueno que haya diferentes modos de parar la difusión del virus de diferentes formas para que no haya problemas si algún organismo es inmune a alguno de los tratamientos.
¿por cuál lo haríais? ¿Por qué? - yo voy por el método más seguro, el método de los ácidos nucleicos, porque no produce el virus en su totalidad y afecta a la producción de proteínas víricas.
¿Aplicarías la sueroterapia? - Sí, yo personalmente si la aplicaría ya que contamos con esos anticuerpos ya memorizados con el virus y evitarían drásticamente un final fatal para algún paciente afectado por COVID-19.
¿Que desventajas y ventajas ves en ello? - Yo creo que una desventaja es la poca disponibilidad de los sueros ya que no mucha gente accede a donar suero con anticuerpos y esto puede suponer un desuso de la técnica que depende de la cantidad de donantes con los que contamos. Aunque también tiene ventajas como la capacidad de tornar un caso casi terminal en una recuperación exitosas del virus; ya han habido casos de que en pacientes cuya lucha parecían perder contra el virus han sido remontadas por completo gracias a esta técnica.
¿creéis que los interferones serán un tratamiento efectivo frente al coronavirus? por lo que he entendido los interferones son capaces de hacer que otras células sean conscientes de la presencia del virus en el organismo y que dejen de producir proteínas las cuales son necesarias para la difusión y propagación del mismo. Esto hace que no se pueda desarrollar y el organismo gane al virus con mucha facilidad. Si mi entendimiento no es erróneo creo que éste método será muy muy efectivo frente a la desarrollo del virus.
Espero haber captado la idea correctamente y haber aportado mi opinión correctamente
Álex, magnífico comentario. Has entendido perfectamente lo que se expone, a pesar de que como dices, el destinatario de este comentario es el alumnado de segundo de bachillerato, ya que en ese curso estudiamos los virus y las defensas del organismo. Pero como te digo, muy bien entendido y muy bien razonada tu propuesta.
ResponderEliminarNo me queda más que agradecer tu interés y tu magnífica disposición a todo lo que en este año tan irregular estamos planteando. Muchas gracias y mucho ánimo.
Hola.En primer lugar, voy a responder a qué pienso acerca de cada tratamiento: en cuanto a la sueroterapia,pienso que su eficacia será mayor en la medida que se administren los distintos tipos de anticuerpos que produce el individuo ante el coronavirus, sin embargo, cabe replantearse que pueda haber un problema con la disponibilidad del plasma. Además, puede que este sea el primer paso de un largo proceso para que sea totalmente efectivo. En cuanto al interferón creo que podría funcionar en una concentración determinada, pero es muy complicado conocer la cantidad concreta en cada individuo y si no se conoce y se adminitra podría ser contraproducente. Si hablamos del vector virial o del virus atenuado la respuesta inmune es mucho mayor pero puede haber efectos secundarios ya que estamos introduciendo el virus aunque esté modificado o debilitado. En el caso de las proteínas, es más seguro pero la respuesta inmune es menor. Sin embargo, en el caso de las proteínas como es menor la respuesta inmune, se necesitarán más dosis mientras que en las vacunas con el virus atenuado o los vectores viriales, se necesitan menos dosis.
ResponderEliminarEn segundo lugar, voy a responder a la pregunta de con cuál me quedría: yo me quedaría con la que produce una respuesta inmune mayor, es decir, con la vacuna con el virus atenuado o con el vector virial ya que como he dicho provoca una reacción inmunológica mayor y no se necesitan tantas dosis.
En tercer lugar, decir que sí, sí aplícaría la sueroterapia. La ventaja de esto sería una mejoría rápida para el afectado de coronavirus pues se le están suministrando anticuerpos. La desventaja sería que la persona no crea sus propios anticuerpos y no se adquiere memoria inmunológica por lo que el individuo puede enfrentarse nuevamente a una nueva infección.
Por último lugar, quiero decir que los interferones serán un tratamiento efectivo si se llega a saber la concentración exacta a la que hay que administrar los interferones para no correr el riesgo de que haya un exceso de estos y se produzca la infección de forma más virulenta; en este caso sí lo será ya que ayudarían al organismo a luchar contra la enfermedad y se producirían anticuerpos y memoria inmunológica, al contrario que lo que ocurrirá con el suero.
En primer lugar,como respuesta a qué opino sobre los diferentes tratamientos propuestos, hay que destacar que es muy bueno que existan tantos métodos posibles ya que no en todos los casos se podrá usar el mismo y cuantas más opciones tengamos más fácil será acabar con el virus.
ResponderEliminarUno de los tratamientos que me llama la atención es someter a los virus a procedimientos físicos como el calor para desnaturalizar sus proteínas ya que así perderían su capacidad de infectar pero no pierden su carácter inmunogénico. Otro de los tratamientos interesantes es el basado en los ácidos nucleicos ya que a partir de la información genética se puede conseguir una respuesta inmune sin necesidad de producir el virus totalmente.
Respecto a la sueroterapia me parece una muy buena solución para aquellas personas que ya están infectadas con el virus y las vacunas no le servirían para nada. Inyectar suero de otras personas ya recuperadas que contiene anticuerpos para que los enfermos puedan combatir el virus con más facilidad me parece un gran avance.
Creo que las ventajas de esto son obvias, entre otras se encuentra la recuperación del paciente, pero si hablamos de desventajas creo que la más importante es que si ese paciente se recupera con unos anticuerpos agenos, no crea memoria inmunológica del virus y podría volver a contraerlo.
Y por último los interferones me parece un buen método ya que consigue que el virus deje de propagarse pero, como has comentado, hay que tener mucho cuidado con la cantidad que se utiliza ya que sobrepasarse podría invertir el proceso y qué el virus se expandiera con más facilidad.
El coronavirus, un tema muy comentado en estos últimos... Dos meses y que, para nuestra suerte lo estamos estudiando con más profundidad.
ResponderEliminarCon respecto a la primera pregunta... Mi opinión frente a todos estos tratamientos es buena porque salgan bien o mal, no dejan de tener un beneficioso fin ya que todos son por conseguir vencer este virus que tanto nos ha desmontado nuestro día a día y tanta mortalidad a causado. Por otra parte aunque experimentar con animales y humanos no es muy agradable no deja de ser para que más humanos o animales no se vean tan afectados por culpa de este Covid como nos estamos viendo hasta ahora y, si no lo hacemos, nunca conseguiremos encontrar una vacuna o medida por la que conseguiremos la deseada inmunidad. Por otro lado, con respecto a introducir defensas en el cuerpo de los afectados, si sale bien, lo veo como una de las mejores opciones para alguien que esté luchando contra el virus ya que esas defensas combatirian contra este "parásito" siendo capaz de vencerlo y consiguiendo la inmunidad; siempre y cuando el donante y el receptor sean compatibles.
En segundo lugar, la vacuna por la que me inclinaria es inyectar coronavirus sin ARN porque además de perder su utilidad reproductora (donde el virus empieza a darnos problemas) es introducir el virus para que nuestro sistema cree anticuerpos pero sin que llegue a evolucionar como tal;las demás no las veo tan factibles ya que inyectar el virus inactivo es una buena opción pero no la encuentro fiable porque no lo conocemos lo suficiente como para saber que si mantenemos su carácter inmunogenico pero de forma desnaturalizada; este no encontraria la manera para volver a activarse... Tendríamos el virus directamente inyectado y con más ganas de funcionar que nunca y lo que es peor... Aún no habríamos desarrollado los anticuerpos.
Las vacunas basadas en los ácidos nucleicos sería mi segunda opción válida ya que con el virus está debilitado pero... No deja de ser la segunda ya que debilitado o no; no sabemos si nuestro cuerpo está preparado para este nuevo agente que nos invade.
En cuanto a la vacuna de los vectores... Te inyectan una enfermedad pero modificada para parecerse a otra con suerte no nos da ninguna y es muy efectiva pero... ¿Y si no funciona y nos da? Eso puede pasar en todas las vacunas nombradas pero lo que es peor... ¿Y si no funciona y a causa de tenerlas inyectads nos dan las dos? Porque aunque debilitado, no dejan de ser "dos virus nuevos" que se adentran en nuestro cuerpo.
Con respecto a la seuroterapia si, la aplicaría siempre y cuando todo sea compatible y no haya más opciones ya que si el infectado puede vencer por sí mismo el coronavirus... Ya se haría inmune. Si no es capaz lo mejor que puede pasar es que la seuroterapia le ayude. También podríamos pensar en inyectar las a todos para ser todos inmunes pero hasta que no se sepa la reacción de cada tipo de cuerpo lo veo más inválido porque puede causar incluso más daños.
Por último, de los interferones pienso lo mismo que de la seuroterapia... Tiene un buen fin pero no sabemos el efecto negativo que puede llegar a causar a largo plazo aunque con un poco de estudio e investigación; podría funcionar.
¡Espero que algunas de estas técnicas sean válidas en un relativo periodo de tiempo corto y todo pueda volver a la normalidad!
Carmen López Ortiz
ResponderEliminar2ºBachillerato-A
¿Qué opináis acerca de cada uno de estos tratamientos?
En mi opinión creo que todos los tratamientos son necesarios dependiendo de cada situación en la que la población se encuentre. Sin duda la creación de una vacuna que consiguiera inmunizar a la población sería la ideal para acabar con la enfermedad como ha pasado otras veces (por ejemplo el Poliomelitis, viruela )
Por eso sería importante poder vacunar a toda la población pero para eso hay que conseguirla.
Mientras tanto el uso de sueroterapia de anticuerpos que han generado personas que ya han pasado la enfermedad es una solución efectiva para los enfermos que no pueden generar sus propios anticuerpos para que puedan superar la enfermedad, por eso sería bueno que toda la gente que haya pasado la enfermedad donara su plasma para poder ayudar a los demás.
Y por último el uso del interferón parece que está siendo efectivo pero es cierto que hay que tener cuidado con la dosis y sus efectos secundarios.
Si tuvierais que decidiros por una de las vacunas comentadas, ¿por cuál lo haríais? ¿Por qué?
Me decidiría por la vacuna de ácidos nucléicos, ya que produce una proteína específica del virus y no el virus en su totalidad, creando proteínas antígenas que no producen la enfermedad, pero sí una repuesta inmune segura en nuestro organismo para poder crear nuestros propios anticuerpos.
¿Aplicarías la sueroterapia? ¿Qué ventajas y desventajas veis en ello?
Como he escrito antes si lo utilizaría para los enfermos que estén más graves ya que no pueden producir sus propios anticuerpos y esto les salvaría la vida en muchos casos.
La desventaja es que ellos no crean los anticuerpos para defenderse contra el virus y por culpa de ello podrían volver a enfermar si tuvieran contacto otra vez con el virus ya que no han creado una respuesta inmunológica.
Y por último ¿creéis que los interferones serán un tratamiento efectivo frente al coronavirus?
Parece ser un tratamiento efectivo para los virus en general. Sin embargo nuevos estudios han descubierto que en el caso del Sars-CoV2 un exceso de dosis está favoreciendo la entrada de este virus en las células pulmonares provocando casos más graves en la enfermedad.
Esperemos que los científicos que están trabajando duramente en estas investigaciones logren conseguir la vacuna lo antes posible para que toda la población vuelva a la normalidad y no muera más gente.
Gracias y muchos ánimos a todo.
Encontrar una vacuna para el coronavirus no es nada fácil, puesto que se trata de un virus de ARN por lo que tiene una gran capacidad de mutación. El catedrático de medicina, Angel Gil, afirma que en ningún caso se puede tener una vacuna que tenga ese RNA, sino que contenga alguna estructura de envoltura que el organismo reconozca como antígeno y produzca anticuerpos contra la enfermedad.
ResponderEliminarEncontrar una vacuna es esencial para evitar un nuevo rebrote, aunque lo habrá, porque así es como funcionan las epidemias, pero los siguientes brotes serán menos bruscos, ya que sabemos más cosas de este virus y todos estamos mucho más preparados, pero es fundamental tener una vacuna.
Voy a comentar los proyectos que más interesantes me han parecido, pero primero me gustaría destacar que este virus está uniendo a la comunidad científica ya que todos trabajan hacia el mismo sentido para llegar al objetivo: encontrar las vacunas. Me parece muy interesante que se estén siguiendo diferentes vías de investigación ya que es un virus nuevo y se sabe relativamente poco de este, por lo que no sabremos en mucho tiempo cual es el tratamiento más eficaz.
Voy a comentar las siguientes vacunas:
Las vacunas inactivadas usan una versión muerta (atenuada) del microbio que causa una enfermedad. Este tipo de vacuna causa una respuesta inmunitaria, pero no una infección. Pero las vacunas inactivadas quizás no proporcionen una protección tan poderosa como la que brindan las vacunas con virus vivos. Este tipo de vacuna requiere múltiples dosis, seguidas por dosis para refuerzo, para proporcionar una inmunidad a largo plazo. Producir este tipo de vacuna quizás requiera manejar grandes cantidades del virus infeccioso.
Las vacunas de acido nucleico son las que más se están investigando, sobretodo las de RNA porque son seguras y no tienen efectos adversos. Creo que me quedaría con esta vacuna puesto que son muy seguras. No se inserta el virus entero sino un fragmento del material genético por lo que no se produce el virus en su totalidad y afecta a la producción de proteínas víricas.
Otro tipo de vacuna son los vectores virales:
Poder manipular el genoma del virus es esencial para eliminar los genes que causan la virulencia mientras se mantienen aquellos que pueden servir para suscitar la respuesta inmune protectora. Estas vacunas son mucho más rápidas de producir, pudiendo estar listas para probar en cuestión de semanas en lugar de meses.
Pienso que la sueroterapia podría ser un tratamiento eficaz para tratar a una persona que ya está infectada con el virus. Para ello obtendríamos del plasma sanguíneo anticuerpos de una persona que ya ha estado infectada y ha superado la enfermedad y gracias a estos, la respuesta frente a la enfermedad seria mucha más rápida. El problema es que aun no existen evidencias científicas que soporten directamente esta idea. Normalmente la sueroterapia se aplica en pacientes al inicio de la enfermedad y esto parece que ha funcionado. La gravedad de la pandemia esta haciendo que esto se aplique en paciente con síntomas graves de la enfermedad y que ya lleva tiempo sufriéndola. Lo que ocurre es que los efectos secundarios de este tratamiento son prácticamente nulos, mientras que los beneficios serian muy grandes y por esto se está usando
Un estudio del Hospital Infantil de Boston, han descubierto que el gen ACE2 es modulado por el interferón. Dicho de un modo más comprensible los niveles de los receptores ACE2 que “abren las puertas al virus” podrían aumentar en presencia del interferón Y eso facilitaría su entrada.
En resumen, aunque el interferón es muy importante para mantener el adecuado balance inmunitario en el tracto respiratorio, en exceso podría convertirse en aliado del virus al inducir la expresión de los receptores de entrada. Justo lo contrario de lo que queremos. Por lo que hay que ser prudentes a la hora de plantear la administración de este a los pacientes, ya que podría ser contraproducente.
Muy bien tu comentario, Marta. Y muy bien fundamentado. Tan solo una puntualización: a diferencia de otros virus ARN, con gran capacidad de mutación, no sucede así con el SARS COV-2, ya que tiene un sistema que le ayuda a corregir errores cuando replica sus cadenas de ARN.
EliminarEl primer tipo de vacuna consiste en introducir el virus inactivado; el segundo es trabajar directamente con los ácidos nucleicos del virus; en el tercero, se modifican genéticamente los virus para que produzcan las proteínas del coronavirus; y, la última, sería introducir viriones.
ResponderEliminarYo lo haría a través del segundo método, me parece más seguro. De esta manera, nuestro cuerpo sería capaz de generar una primera respuesta inmune, produciendo así anticuerpos para un posible segundo contagio.
No aplicaría la sueroterapia ya que no todas las personas reaccionan bien a ella. Por ejemplo, las personas con hipertensiones graves o con problemas vasculares y las embarazadas entre otros, no reaccionan bien.
La sueroterapia tiene algunas ventajas como: revitalizar el cuerpo, mejorar la salud en general del organismo, mejorar la concentración, la memoria, el rendimiento intelectual y la salud cerebral,...y, en este caso, tendría la función de subir las defensas del cuerpo para prevenir enfermedades.
Tiene desventajas para personas que no reaccionan bien como he comentado anteriormente.
Los interferones serían un buen tratamiento. Es una buena solución si no fuera porque su exceso provocaría que los receptores de las células pulmonares se activaran. Esto haría que el virus se manifestase en el organismo.