Por qué la resistencia es común en los antibióticos, pero rara en las vacunas

Por qué la resistencia es común en los antibióticos, pero rara en las vacunasLa resistencia a los antibióticos es un problema mundial en la medida en que existe un grave riesgo de que pronto se conviertan en infecciones comunes. intratable. Mientras tanto, se desarrollaron vacunas hace casi un siglo todavía nos protegen de enfermedades mortales. ¿Qué podría explicar esta diferencia?

Las bacterias han desarrollado resistencia a cada antibiótico jamás desarrollado. A veces, esto sucedía muy poco después de la introducción de un antibiótico. Tomó solo seis años para que la resistencia a la penicilina, el primer antibiótico, se generalice en los hospitales británicos.

Pero la resistencia a las vacunas solo ha sucedió raramente. Y las vacunas nos han ayudado a erradicar la viruela y, con suerte, pronto también la poliomielitis. Un estudio previo propuso dos argumentos convincentes para explicar este fenómeno, destacando diferencias cruciales entre los mecanismos de los medicamentos y las vacunas.

Pero primero, expliquemos qué entendemos por resistencia y cómo se origina. Durante una infección, los virus y las bacterias se multiplican rápidamente. En el proceso, copian su material genético millones de veces. Al hacerlo, a menudo ocurren errores, y cada error altera ligeramente sus genomas. Estos errores se denominan mutaciones.

La mayoría de las veces, las mutaciones tienen poco o ningún efecto o son muy perjudiciales para la eficacia del virus. Pero a veces, muy raramente, los patógenos pueden tener suerte y una mutación puede evitar que un antibiótico ingrese a una célula o cambiar el sitio donde se uniría un fármaco o un anticuerpo, impidiendo que actúen. A estas las llamamos mutaciones de "resistencia" o "escape".


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Primera diferencia: número de objetivos

Las vacunas funcionan al introducir una parte inofensiva de un patógeno, llamada antígeno, en el cuerpo. Entrenan nuestro sistema inmunológico para producir proteínas en forma de Y, o anticuerpos, que se unen específicamente a ellos. También estimulan la producción de glóbulos blancos específicos llamados células T, que pueden destruir las células infectadas y ayudar a producir anticuerpos.

Al unirse a los antígenos, los anticuerpos pueden ayudar a destruir los patógenos o evitar que entren en las células. Además, nuestro sistema inmunológico crea no solo un único anticuerpo, sino hasta cientos de anticuerpos (o epítopos) diferentes, cada uno de los cuales se dirige a diferentes partes del antígeno.

En comparación, los medicamentos, como los antibióticos o los antivirales, suelen ser moléculas pequeñas que inhiben una enzima o proteína específica, sin las cuales un patógeno no puede sobrevivir o replicarse. Como resultado, la resistencia a los medicamentos generalmente solo requiere la mutación de un solo sitio. Por otro lado, aunque no es imposible, la probabilidad de que las mutaciones de escape evolucionen para todos, o incluso para la mayoría, de los epítopos a los que se dirigen los anticuerpos es extremadamente pequeña para la mayoría de las vacunas.

Por qué la resistencia es común en los antibióticos, pero rara en las vacunas Si bien los antibióticos generalmente tienen un solo objetivo, las vacunas crean múltiples anticuerpos que se unen a una parte diferente de un antígeno, lo que dificulta la evolución de la resistencia. Celia Souque

Con los medicamentos, la reducción de la probabilidad de resistencia se puede lograr de manera similar mediante el uso de varios al mismo tiempo, una estrategia llamada terapia combinada, que se usa para tratar el VIH y la tuberculosis. Podrías pensar en los anticuerpos de tu cuerpo actuando como una terapia de combinación masivamente compleja, con cientos de fármacos ligeramente diferentes, lo que reduce la posibilidad de que evolucione la resistencia.

Segunda diferencia: número de patógenos

Otra diferencia clave entre los antibióticos y las vacunas es cuándo se usan y cuántos patógenos hay. Los antibióticos se utilizan para tratar una infección ya establecida cuando ya hay millones de patógenos en el cuerpo. Pero las vacunas se utilizan como prevención. Los anticuerpos que crean pueden actuar al comienzo de una infección cuando el número de patógenos es bajo. Esto tiene importantes consecuencias, ya que la resistencia es un juego de números. Es poco probable que ocurra una mutación de resistencia durante la replicación de algunos patógenos, pero las posibilidades aumentan a medida que hay más patógenos presentes.

Por qué la resistencia es común en los antibióticos, pero rara en las vacunas Cuantos más patógenos estén presentes durante una infección, más probable es que se produzca una mutación de resistencia. Celia Souque

Esto no significa que la resistencia a las vacunas nunca evolucione: un buen ejemplo es la gripe. Gracias a su alta tasa de mutación, el virus de la gripe puede acumular rápidamente suficientes mutaciones para que los anticuerpos ya no lo reconozcan, un proceso llamado "deriva antigénica". Esto explica en parte por qué la vacuna contra la influenza debe cambiarse cada año.

¿Qué nos dice esto sobre las vacunas contra el SARS-CoV-2? ¿Deberíamos preocuparnos por la pérdida de eficacia de las nuevas vacunas? Por suerte, el nuevo coronavirus tiene un mecanismo de corrección de pruebas que reduce los errores que comete al replicar su genoma, y ​​significa que ocurren mutaciones con mucha menos frecuencia que en los virus de la gripe.

Además, se ha confirmado que tanto el Oxford / AstraZeneca y Pfizer / BioNTech las vacunas pueden estimular eficazmente la unión de anticuerpos a múltiples epítopos, lo que debería ralentizar la evolución de la resistencia.

Pero aún debemos tener cuidado. Como se mencionó anteriormente, los números importan cuando se trata de resistencia. Cuantos más virus haya, como en una pandemia de rápido crecimiento, más probable es que uno pueda ganar el premio gordo y desarrollar mutaciones que tengan un impacto significativo en la eficacia de la vacuna. Si ese es el caso, puede ser necesaria una nueva versión de la vacuna para crear anticuerpos contra estos virus mutados. Esta es también la razón por la que tratar de mantener un número bajo de infecciones mediante la prevención y el rastreo de contactos es vital para que las vacunas sigan funcionando el mayor tiempo posible.La conversación

Sobre el Autor

Celia Souque, Investigador Postdoctoral, Microbiología, Universidad de Oxford y Luis de Plessis, Investigador Postdoctoral Asociado, Universidad de Oxford

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Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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