Preparación de vacunas


Antes de cada lanzamiento de una nave espacial se comprueban cuidadosamente todos los sistemas para evitar que algo salga mal. Cualquier fallo es inaceptable. Lo mismo rige para la fabricación de las vacunas candidatas del SIDA que se prueban en ensayos clínicos. Cada vacuna es única y cada paso de la producción se debe inspeccionar, y ajustar en caso necesario, para asegurar que es segura y que mantiene su actividad.

Para que una vacuna candidata sea segura tiene que ser pura y el proceso de eliminación de cualquier sustancia potencialmente dañina requiere un gasto notable de tiempo y dinero. Consideremos, por ejemplo, un tipo de vacuna experimental formada por ADN. Producirla en un laboratorio de investigación, por lo general, requiere sólo unos pocos días. No obstante, las agencias reguladoras como la FDA (siglas en inglés de Agencia de la Alimentación y el Medicamento de Estados Unidos) no permiten que las vacunas candidatas elaboradas en un laboratorio de investigación se prueben en humanos, ni siquiera en los primeros ensayos clínicos de Fase I, afirma Eddy Sayeed, de IAVI.

Hacer una vacuna de ADN suficientemente segura para dichos ensayos puede requerir meses, ya que tanto la calidad como la pureza se deben evaluar cuidadosamente. También es un proceso mucho más caro. Mientras que la elaboración de una cantidad de vacunas adecuada para un ensayo de Fase I cuesta unos 100 dólares en un laboratorio regular, la misma cantidad realizada por un fabricante especializado cuesta varios cientos de miles de dólares, declara Tomas Hanke, de la Universidad de Oxford (Reino Unido). El Centro de Investigación en Vacunas (VRC, en sus siglas en inglés) de Bethesda (Maryland, EE UU), que forma parte del Instituto Nacional de Alergia y Enfermedades Infecciosas (NIAID, en sus siglas en inglés), desembolsó 12 millones de dólares para que la empresa Vical fabricara seis plásmidos de ADN diferentes para el ensayo PAVE 100 que, de acuerdo con los planes iniciales, contará con 8.500 voluntarios, según Alan Engbring, de Vical.

Gran parte de los costes de fabricación de las vacunas candidatas empleadas en ensayos con humanos se deben a las condiciones exigidas por un conjunto de estándares denominados Buenas Prácticas de Fabricación (GMP, en sus siglas en inglés) a las que obligan las agencias reguladoras como la FDA o la Agencia Europea del Medicamento (EMEA, en sus siglas en inglés) para aquellos productos que se van a probar en humanos. Las condiciones de GMP exigen, entre otras cosas, el uso de agua y aire altamente purificados. Todo el material y las personas en las instalaciones certificadas como GMP deben mantener también unos elevados estándares de limpieza. Además, cada acción realizada por una persona es revisada por otra. “Una persona hace el trabajo y otra la vigila y ambos siguen los protocolos al pie de la letra”, afirma Jerald Sadoff, responsable de la Fundación Mundial AERAS por una Vacuna para la Tuberculosis.

Mantenerse de acuerdo con las GMP no es barato. El funcionamiento de una instalación certificada como GMP supone más de 100.000 dólares al mes según Sadoff, de la Fundación AERAS, que cuenta con su propia instalación para fabricar vacunas para la tuberculosis. De hecho, el 80% de los gastos de fabricación de una vacuna se debe al seguimiento de las condiciones de GMP, según estimaciones de Andreas Neubert, responsable de la producción de vacunas en IDT Biologika GmbH, una empresa alemana que fabrica vacunas para IAVI y la Universidad de Oxford, entre otros.

Sin patógenos, por favor

No obstante, en la producción de una vacuna no sólo hay que tener en cuenta las GMP. Cada tipo de vacuna también tiene que estar libre de cualquier organismo que provoque enfermedades (lo que se conoce como patógeno) y de cualquier otra sustancia potencialmente dañina. Los patógenos a considerar dependen del modo en que se elabore la vacuna candidata.
Por ejemplo, las vacunas candidatas de ADN se producen empleando bacterias. Las membranas externas de estas bacterias pueden contener endotoxinas, sustancias tóxicas para los seres humanos que, por tanto, deben ser eliminadas cuidadosamente de las vacunas candidatas. Para eliminar las endotoxinas, las vacunas de ADN se filtran y después se analizan para detectar cualquier impureza restante.

Otras vacunas se realizan a partir de virus debilitados o desactivados que actúan como vectores para transportar genes que codifican fragmentos del VIH, o inmunógenos. Algunos tipos de vectores virales se cultivan en células de huevos de gallina, que tienen que estar libres de patógenos como virus o bacterias aviares. Esto es importante porque  las células de pollo en las que se cultivan los virus vivos no pueden ser tratadas químicamente para eliminar los patógenos contaminantes (como se hace con las vacunas de la gripe desactivadas, que también se cultivan en huevos), ya que esto desactivaría el vector viral. Estos huevos libres de patógenos no son baratos. El fabricante de vacunas alemán IDT los compra a un precio aproximadamente 20 veces superior al de los huevos normales, afirma Neubert.

Por lo general, las vacunas que emplean adenovirus como vectores se cultivan en células derivadas de seres humanos y éstas también deben cumplir determinados criterios de seguridad antes de que las agencias reguladoras las aprueben. Sin ir más lejos, tiene que comprobarse la ausencia de numerosos virus y patógenos contaminantes, declara Sayeed. Un ejemplo es el prión, una partícula proteica infecciosa que se cree es la causante de enfermedades en animales (como la de las vacas locas), así como una variante mortal en humanos denominada enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. También hay muchas otras precauciones de seguridad a considerar en las vacunas que se cultivan en células animales, de modo que la FDA mantiene unos requisitos estrictos respecto a su producción. Por este motivo, sólo existe un puñado de líneas celulares disponible para desarrollar vacunas basadas en vectores adenovirus.

Mantener la homogeneidad

Mantener la homogeneidad entre lotes de vacunas constituye otro reto para los fabricantes. “No sería ético realizar un ensayo con algo que no fuera reproducible”, afirma Sadoff.

De cualquier modo, es más fácil decirlo que hacerlo. Por ejemplo, los adenovirus empleados como vectores de vacunas son alterados de modo que no pueden seguir replicándose (véase ‘Cuestiones básicas’ en este mismo número de VAX). Se eliminan determinados genes que el virus necesita para copiarse a sí mismo, como el conocido como E1. A continuación, se añade el gen a las células empleadas para producir el vector, lo que permite que éstas puedan replicarse indefinidamente y facilita enormemente la tarea de producir partículas de adenovirus. Sin embargo, durante el proceso de fabricación, el gen pasa de las células huésped a las células de adenovirus, restaurándose la capacidad de replicación del adenovirus. “Si tienes demasiados de estos virus [replicantes], tienes que tirar todo el lote”, declara Hanke.

Otro reto es que durante la producción de la vacuna, los vectores virales pueden perder parte de los genes del VIH que portan. Un motivo por el que ocurre esto es que algunos inmunógenos pueden ser tóxicos para las células y, por tanto, pueden hacer que los vectores que los portan sean genéticamente inestables, afirma Sayeed. Por este motivo, los fabricantes tienen que comprobar repetidamente el vector para verificar que los insertos de VIH siguen allí, añade Sadoff.

Optimización del proceso

Sin embargo, la seguridad y la homogeneidad no son las únicas cosas que se deben monitorizar cuando se fabrican vacunas candidatas, también se tiene que optimizar la producción mucho antes de que se elaboren cantidades elevadas.

En el caso de las vacunas de ADN, por ejemplo, los fabricantes identifican la mejor bacteria para producir el ADN y determinan el momento ideal para interrumpir el crecimiento bacteriano antes de recoger el ADN. El considerar pasos simples como ésos ayuda a optimizar el proceso y puede suponer una gran diferencia respecto a la eficacia de la producción de una vacuna.
Los fabricantes también tienen que establecer las condiciones de crecimiento ideales para las vacunas producidas en células animales. Por ejemplo, algunas células embrionarias de pollo empleadas para desarrollar un vector viral conocido como vacuna de Ankara modificada (MVA, en sus siglas en inglés) crecen mejor cuando están adheridas a superficies, mientras que otras crecen mejor en una suspensión líquida, según comenta Neubert. La eficacia de crecimiento decae tan pronto como se introducen los inmunógenos del VIH en el vector, añade Sayeed.

No obstante, una vez se fabrica una vacuna a gran escala, el precio suele disminuir. Elaborar partidas de gran volumen es más fácil con algunas vacunas que con otras, en función de como se preparan. Es relativamente sencillo en el caso de vacunas de ADN producidas en bacterias. Cultivar grandes lotes de bacterias podría reducir el precio por dosis de una de estas vacunas hasta unos 4 dólares, según Sayeed. Esto es sólo una pequeña parte de los 1.000 dólares estimados inicialmente. Las vacunas que emplean un adenovirus como vector también pueden producirse a gran escala con relativa facilidad. Sin embargo, producir partidas más grandes de una vacuna es un asunto más delicado cuando tratamos con vacunas basadas en MVA. Dado que las células embrionarias en las que se cultivan no se multiplican de forma indefinida, tienen que ser recogidas de huevos frescos. Como resultado, la fabricación de una vacuna basada en MVA para millones de personas podría requerir cientos de miles de huevos a la semana, comenta Sayed, que añade que las empresas están desarrollando nuevas líneas celulares aviares para la producción a gran escala, a fin de solventar la dependencia de los huevos frescos.

También existen otros mecanismos que podrían ayudar a reducir el precio de las vacunas a través de procesos más eficaces. Uno es concediendo incentivos fiscales a los fabricantes de vacunas. Otro mecanismo para hacer que las vacunas sean más asequibles en los países en desarrollo es lo que se conoce como Compromisos de Mercado por Adelantado. Se trata de un acuerdo a través del cual los gobiernos pagan la diferencia entre el precio de la vacuna que un país en desarrollo pueda pagar y el precio que la haría rentable para el fabricante.

¿Se cumplen las Buenas Prácticas de Fabricación?

Encontrar un fabricante capaz de producir una vacuna siguiendo las condiciones estipuladas por las GMP no es tarea sencilla, declara Sayeed, encargado de encontrar empresas para fabricar las vacunas que IAVI ha desarrollado. Esto es especialmente cierto en el caso de vacunas basadas en vectores virales. “Hay una lista de espera”, afirma. Sólo un puñado de fabricantes en todo el mundo es capaz de hacer este tipo de trabajo y algunos de ellos están comprometidos con nueve meses de antelación como mínimo. También hay fabricantes de vacunas capaces de hacer este trabajo en países como la India, Corea del Sur, Brasil y China, pero los investigadores se muestran indecisos a la hora de ir allí por las incertidumbres existentes respecto a la protección de su propiedad intelectual, declara Sayeed.

Mientras tanto, algunas organizaciones investigadoras académicas o sin ánimo de lucro han empezado a producir vacunas candidatas en sus propias instalaciones. Por ejemplo, el VRC posee las suyas y la Universidad de Oxford también podría contar en el futuro con su propia instalación para fabricar vacunas candidatas del SIDA basadas en adenovirus. Por lo general, esto es más barato que depender de un fabricante comercial, según Pru Bird, responsable de investigación en la instalación de Oxford.

AERAS también fabrica vacunas en su propia instalación y este mismo año, el gobierno canadiense, en colaboración con la Fundación Bill y Melinda Gates, anunció la creación de la Iniciativa Canadiense por una Vacuna del VIH (CHVI, en sus siglas en inglés). La iniciativa ha propuesto la construcción de una instalación para la fabricación de vacunas en Canadá, según Ingrid Wellmeier, de la Agencia de Salud Pública de Canadá, de la cual forma parte CHVI. Este plan viene en respuesta a la limitada capacidad mundial para fabricar vacunas candidatas para los ensayos clínicos, afirma Wellmeier.

Actualmente no existen instalaciones que puedan hacerse cargo inmediatamente de la producción a gran escala en caso de que una vacuna del SIDA tenga éxito en los ensayos de eficacia, afirma Sayeed. Los fabricantes tienen que mantener un delicado equilibrio entre desarrollar una instalación (que puede tardar varios años y requerir un gasto considerable) y el riesgo de que ésta sea inútil en caso de que la vacuna no consiga superar la última etapa de ensayos clínicos. Sayeed añade que una estrategia que algunas de las grandes compañías farmacéuticas han adoptado, con varios productos en la línea de producción, es construir instalaciones genéricas que puedan servir para distintos tipos de tecnologías de vacunas. De este modo, su construcción es lo suficientemente flexible como para adaptarse a la vacuna que tenga éxito, incluso en mitad del proceso de construcción.

Por su parte, Sayeed sigue siendo optimista. “La gente pregunta si existe escasez en la fabricación de vacunas del VIH a gran escala”, comenta. “La respuesta es que sí, pero cuando llegue el momento de la verdad, se encontrará la capacidad.”