Las primeras vacunas humanas contra los virus se basaban en el uso de virus más débiles o atenuados para generar inmunidad. La vacuna contra la viruela utilizaba la viruela de las vacas, un poxvirus lo suficientemente similar a la viruela como para proteger contra ella, pero que no solía causar una enfermedad grave. La rabia fue el primer virus atenuado en un laboratorio para crear una vacuna para los seres humanos.
Las vacunas se fabrican mediante varios procesos diferentes. Pueden contener virus vivos que han sido atenuados (debilitados o alterados para que no causen la enfermedad); organismos o virus inactivados o muertos; toxinas inactivadas (para las enfermedades bacterianas en las que las toxinas generadas por las bacterias, y no las propias bacterias, causan la enfermedad); o simplemente segmentos del patógeno (esto incluye tanto las vacunas de subunidades como las conjugadas).
| Tipo de vacuna | Vacunas de este tipo en EE.UU. Calendario de vacunación infantil recomendado (de 0 a 6 años) |
| Vacuna viva, atenuada | Sarampión, paperas, rubéola (vacuna combinada MMR) Varicela (varicela) Gripe (spray nasal) Rotavirus |
| Inactivada/muerta | Polio (IPV) Hepatitis A |
| Toxoide (toxina inactivada) | Difteria, tétanos (parte de la inmunización combinada DTaP) |
| Subunidad/conjugado | Hepatitis B Influenza (inyección) Haemophilus influenza tipo b (Hib) Tos ferina (parte de la inmunización combinada DTaP Neumococo Meningococo |
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Tipo de vacuna |
Otras vacunas disponibles |
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Viva, atenuada |
Zoster (culebrilla) Fiebre amarilla |
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Inactivada/muerta |
Rabia |
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Subunidad/conjugado |
Virus del papiloma humano (VPH) |
Viva, vacunas vivas y atenuadas que se recomiendan actualmente como parte delEntre las vacunas vivas atenuadas que se recomiendan actualmente en el calendario de vacunación infantil de EE.UU. se encuentran las del sarampión, las paperas y la rubéola (mediante la vacuna combinada MMR), la varicela y la gripe (en la versión de spray nasal de la vacuna contra la gripe estacional). Además de las vacunas vivas atenuadas, el calendario de vacunación incluye vacunas de cualquier otro tipo importante; consulte la tabla anterior para ver un desglose de los tipos de vacunas en el calendario infantil recomendado.
Los diferentes tipos de vacunas requieren técnicas de desarrollo diferentes. Cada una de las secciones siguientes se refiere a uno de los tipos de vacunas.
Vacunas vivas y atenuadas
Las vacunas atenuadas pueden elaborarse de varias maneras. Algunos de los métodos más comunes consisten en hacer pasar el virus causante de la enfermedad a través de una serie de cultivos celulares o embriones animales (normalmente embriones de pollo). Utilizando los embriones de pollo como ejemplo, el virus se cultiva en diferentes embriones en una serie. Con cada pasaje, el virus mejora su replicación en células de pollo, pero pierde su capacidad de replicación en células humanas. Un virus destinado a ser utilizado en una vacuna puede ser cultivado en más de 200 embriones o cultivos celulares diferentes. Finalmente, el virus atenuado será incapaz de replicarse bien (o en absoluto) en las células humanas, y podrá utilizarse en una vacuna. Todos los métodos que implican el paso de un virus a través de un huésped no humano producen una versión del virus que todavía puede ser reconocida por el sistema inmunitario humano, pero que no puede replicarse bien en un huésped humano.
Cuando el virus de la vacuna resultante se administra a un humano, será incapaz de replicarse lo suficiente como para causar la enfermedad, pero todavía provocará una respuesta inmunitaria que puede proteger contra futuras infecciones.
Una preocupación que debe tenerse en cuenta es la posibilidad de que el virus de la vacuna revierta a una forma capaz de causar la enfermedad. Las mutaciones que pueden producirse cuando el virus de la vacuna se replica en el organismo pueden dar lugar a una cepa más virulenta. Esto es muy poco probable, ya que la capacidad del virus de la vacuna para replicarse es limitada; sin embargo, se tiene en cuenta al desarrollar una vacuna atenuada. Cabe señalar que las mutaciones son algo común con la vacuna oral contra la polio (OPV), una vacuna viva que se ingiere en lugar de inyectarse. El virus de la vacuna puede mutar a una forma virulenta y dar lugar a raros casos de poliomielitis paralítica. Por este motivo, la OPV ya no se utiliza en Estados Unidos, y ha sido sustituida en el Calendario de Vacunación Infantil Recomendado por la vacuna antipoliomielítica inactivada (IPV).
La protección de una vacuna viva atenuada suele durar más que la proporcionada por una vacuna muerta o inactivada.
Vacunas muertas o inactivadas
Una alternativa a las vacunas atenuadas es una vacuna muerta o inactivada. Las vacunas de este tipo se crean inactivando un patógeno, normalmente utilizando calor o productos químicos como el formaldehído o la formalina. Esto destruye la capacidad de replicación del patógeno, pero lo mantiene «intacto» para que el sistema inmunitario pueda seguir reconociéndolo. («Inactivada» se utiliza generalmente en lugar de «muerta» para referirse a las vacunas víricas de este tipo, ya que los virus no suelen considerarse vivos.)
Debido a que los patógenos muertos o inactivados no pueden replicarse en absoluto, no pueden volver a una forma más virulenta capaz de causar la enfermedad (como se ha comentado anteriormente con las vacunas vivas atenuadas). Sin embargo, tienden a proporcionar una protección más corta que las vacunas vivas, y es más probable que requieran refuerzos para crear una inmunidad a largo plazo. Las vacunas muertas o inactivadas que figuran en el Calendario de Inmunización Infantil Recomendado de Estados Unidos incluyen la vacuna inactivada contra la poliomielitis y la vacuna contra la gripe estacional (en forma de inyección).
Toxoides
Algunas enfermedades bacterianas no están causadas directamente por una bacteria en sí, sino por una toxina producida por la bacteria. Un ejemplo es el tétanos: sus síntomas no son causados por la bacteria Clostridium tetani, sino por una neurotoxina que produce (tetanospasmina). Las inmunizaciones para este tipo de patógenos pueden hacerse inactivando la toxina que causa los síntomas de la enfermedad. Al igual que con los organismos o virus utilizados en las vacunas muertas o inactivadas, esto puede hacerse mediante un tratamiento con un producto químico como la formalina, o utilizando calor u otros métodos.
Las inmunizaciones creadas utilizando toxinas inactivadas se denominan toxoides. Los toxoides pueden considerarse en realidad vacunas muertas o inactivadas, pero a veces se les da su propia categoría para resaltar el hecho de que contienen una toxina inactivada, y no una forma inactivada de la bacteria.
Las inmunizaciones con toxoides en el calendario de vacunación infantil recomendado en Estados Unidos incluyen las inmunizaciones contra el tétanos y la difteria, que están disponibles en una forma combinada.
Vacunas de subunidades y conjugadas
Tanto las vacunas de subunidades como las conjugadas contienen sólo partes de los patógenos contra los que protegen.
Las vacunas de subunidades utilizan sólo una parte de un patógeno objetivo para provocar una respuesta del sistema inmunitario. Esto puede hacerse aislando una proteína específica de un patógeno y presentándola como antígeno por sí sola. La vacuna acelular contra la tos ferina y la vacuna contra la gripe (en forma de inyección) son ejemplos de vacunas de subunidad.
Otro tipo de vacuna de subunidad puede crearse mediante ingeniería genética. Un gen que codifica una proteína de la vacuna se inserta en otro virus, o en células productoras en cultivo. Cuando el virus portador se reproduce, o cuando la célula productora se metaboliza, también se crea la proteína de la vacuna. El resultado final de este enfoque es una vacuna recombinante: el sistema inmunitario reconocerá la proteína expresada y proporcionará una futura protección contra el virus objetivo. La vacuna contra la hepatitis B que se utiliza actualmente en Estados Unidos es una vacuna recombinante.
Otra vacuna fabricada mediante ingeniería genética es la del virus del papiloma humano (VPH). Existen dos tipos de vacunas contra el VPH -una ofrece protección contra dos cepas del VPH y la otra contra cuatro- pero ambas se fabrican de la misma manera: para cada cepa se aísla una única proteína vírica. Cuando estas proteínas se expresan, se crean partículas similares al virus (VLP). Estas VLP no contienen material genético de los virus y no pueden causar enfermedades, pero provocan una respuesta inmunitaria que proporciona una futura protección contra el VPH.
Las vacunas conjugadas son algo similar a las vacunas recombinantes: se fabrican utilizando una combinación de dos componentes diferentes. Sin embargo, las vacunas conjugadas se fabrican utilizando piezas de la cubierta de las bacterias. Estas cubiertas se unen químicamente a una proteína portadora, y la combinación se utiliza como vacuna. Las vacunas conjugadas se utilizan para crear una respuesta inmunitaria combinada más potente: normalmente el «trozo» de bacteria que se presenta no generaría una respuesta inmunitaria fuerte por sí solo, mientras que la proteína portadora sí lo haría. El trozo de bacteria no puede causar la enfermedad, pero combinado con una proteína portadora, puede generar inmunidad contra futuras infecciones. Las vacunas que se utilizan actualmente en los niños contra las infecciones bacterianas neumocócicas se fabrican con esta técnica.
Más información
Los investigadores siguen desarrollando nuevos tipos de vacunas y mejorando los enfoques actuales. Para obtener más información sobre las vacunas experimentales y las técnicas de administración, consulte nuestro artículo El futuro de la inmunización.