domingo, 21 de marzo de 2021

COMBATIR INFECCIOES CON SUERO CONVALECIENTE

Enfermo moribundo de tétanos 


   La terapia con anticuerpos monoclonales es una piedra angular de la atención moderna para las enfermedades no transmisibles, como el cáncer, las enfermedades autoinmunes y las enfermedades cardiovasculares. Pero mucho antes de la identificación, el aislamiento o la clonación de anticuerpos, la transferencia pasiva de sueros inmunes se usaba como tratamiento para enfermedades infecciosas, específicamente el tétanos y la difteria, que de otro modo eran frecuentemente letales. Todavía hoy, el antisuero de donantes convalecientes se está explorando como una posible intervención terapéutica contra las infecciones virales, incluidas las causadas por el ébolavirus y la pandemia de SARS-CoV-2.

 

   Sin embargo, el potencial terapéutico de los sueros inmunes se demostró por primera vez hace más de 100 años en una serie de experimentos con animales que evaluaron la inmunidad a los patógenos bacterianos Clostridium tetani y Corynebacterium diphtheriae y sus respectivas toxinas. En 1890, Emil von Behring y Shibasaburo Kitasato informaron que sangre total o suero libre de células de un conejo previamente inyectado con C. tetani podría proteger a los ratones infectados con una dosis letal de bacilos tetánicos. Además, el tratamiento previo del filtrado bacteriano que contiene la toxina del tétanos con suero de un conejo inmunizado bloqueó su letalidad cuando se inyectó posteriormente en ratones. Sus conclusiones históricas incluyeron que: los componentes libres de células de la sangre de un conejo inmune al tétanos tenían propiedades que podían destruir la toxina; estas propiedades faltaban en la sangre de los animales que no habían recibido tétanos; los componentes que inactivan el tétanos se podían transferir de forma estable a los animales infectados con C. tetani mediante transfusión, en la que ejercían un efecto terapéutico.


   Una semana después del informe de estos resultados, Behring publicó un artículo relacionado que analizaba la inmunidad a C. diphtheriae en animales en el que demostró que la transferencia de antisueros de ratas inmunizadas protegía a los conejillos de indias inyectados con toxina diftérica. Estos hallazgos prepararon el escenario para lo que se denominó terapia de suero, la transferencia de sueros de un donante inmunizado a un receptor ingenuo para tratar una enfermedad infecciosa, y por la cual von Behring recibió el primer Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1901. 


Bacterias del tétanos

   En 1894, el éxito de la terapia con suero en humanos se informó por primera vez en niños con difteria, una enfermedad que representó el 1% de todas las muertes de niños menores de 5 años en ese momento. Cuando se inició el tratamiento con antisueros poco después del diagnóstico, casi el 100% de los niños se recuperaron. Poco tiempo después, se logró la prevención del tétanos mediante el uso de antisueros para caballos, que se convirtió en la terapia principal de los soldados heridos durante la Primera Guerra Mundial para prevenir lo que anteriormente había sido una enfermedad letal. Estos éxitos con la terapia de suero pasivo también sirvieron para impulsar a la comunidad de investigación a desarrollar estrategias de vacunas que provocarían activamente los anticuerpos protectores generados naturalmente durante la infección.

   El descubrimiento de que la inmunización con un patógeno bacteriano o un producto podría provocar una sustancia en el suero con propiedades neutralizantes de toxinas, y que ahora sabemos que son anticuerpos, proporcionó algunas de las primeras ideas sobre la inmunidad humoral que podrían explicar los resultados de la vacunación, como observado por Edward Jenner 100 años antes. El esclarecimiento de los efectos de los antisueros contribuyó a comprender la hipersensibilidad (observada debido al uso de antisueros animales en humanos) y al desarrollo de la vacunación activa para las enfermedades infecciosas. La demostración de la eficacia terapéutica mediante la terapia con suero es la base de la inmunoterapia basada en anticuerpos actual.

martes, 16 de marzo de 2021

¿LAS VACUNAS DETENDRÁN AL CORONAVIRUS?

 



El control de la pandemia necesitará vacunas que detengan la propagación del virus, una propiedad difícil de medir y difícil de alcanzar.

A medida que los países van desplegando las vacunaciones para protegerse de la COVID-19, se estudia si las inyecciones también consiguen que los vacunados dejen de infectarse y de contagiar el SARS-CoV-2. Las vacunas que impidan la transmisión ayudarán a tener controlada la pandemia, si se administraran a suficientes personas, volviendo cada vez más difícil que el virus encuentre a personas que pueda atacar.

Los análisis preliminares sugieren que algunas vacunas probablemente consigan detener la transmisión del virus. Pero no es fácil confirmar este efecto ni su contundencia, porque una caída de las infecciones en una región dada podría explicarse por otros factores, como los confinamientos y los cambios en las costumbres. Además, como los portadores asintomáticos también propagan el virus, se complica mucho la detección de dichas infecciones.

¿Detendrán las infecciones?

Aunque en la mayoría de los ensayos clínicos de las vacunas contra la COVID-19 se demostró que protegían de la enfermedad, también se obtuvieron indicios de que podrían evitar las infecciones. Una vacuna muy eficaz a la hora de impedir que los vacunados se infecten ayudaría de entrada a reducir la transmisión.

Durante el ensayo de la vacuna de Moderna, fabricada en Boston, se tomaron muestras por hisopado a todos los participantes para ver si les quedaban restos de ARN vírico. En comparación con quienes recibieron un placebo, se observó una disminución de dos tercios en las infecciones asintomáticas entre los que se inyectaron la primera de las dos dosis de la vacuna. Pero como solo se comprobó dos veces en cada persona con un mes de diferencia, podrían haberse omitido algunas infecciones.

En el ensayo británico de la vacuna producida por la Universidad de Oxford y AstraZeneca, a los participantes se les realizaron frotis nasofaríngeos cada semana y se estimó que las infecciones asintomáticas disminuyeron un 49,3 por ciento en un subgrupo de vacunados con respecto al grupo sin vacunar.

Pfizer, con sede en Nueva York y fabricante de otra vacuna anticovídica puntera, ha comunicado que, para ver si sus inyecciones consiguen bloquear la infección, comenzará a realizar hisopados a los participantes cada dos semanas en los ensayos de la vacuna que se están llevando a cabo en los Estados Unidos y en Argentina.

¿Disminuirán los contagios?

Podría ocurrir que las vacunas ni impidan las infecciones ni las disminuyan significativamente. Pero si una vez administradas hacen que los infectados sean menos infectantes, ayudarían a reducir la transmisión.

Varios grupos de investigación en Israel están midiendo la «carga vírica» (la concentración de partículas del virus) de los vacunados que más adelante han dado positivo para el SARS-CoV-2. Se ha encontrado que la carga vírica es una buena indicación de la contagiosidad.

En un trabajo preliminar con personas que habían recibido la primera dosis de la vacuna de Pfizer, se observó una caída importante de la carga vírica en un pequeño grupo de infectados con el SARS-CoV-2 al cabo de 2 a 4 semanas, en comparación con quienes se infectaron en las 2 primeras semanas. Los datos son ciertamente interesantes y apuntan a que la vacunación reduciría la contagiosidad de los casos de COVID-19, aunque no se impida del todo la infección. En el ensayo de Oxford-AstraZeneca también se observó que en un pequeño grupo de vacunados se reducía más la carga vírica que en el grupo sin vacunar.

Pero para otros investigadores no está claro todavía si esta caída de la carga vírica será suficiente para volvernos menos infectantes en la vida real.

Criterio de referencia

Para precisar si las vacunas detienen la transmisión, se están rastreando los contactos estrechos de los vacunados para ver si tienen una protección indirecta ante la infección.

Como parte del estudio PANTHER que se lleva a cabo en Inglaterra con cientos de sanitarios, los investigadores de la Universidad de Nottingham analizaron si los sanitarios y las personas que vivían con ellos presentaban ARN vírico y anticuerpos contra el SARS-CoV-2 entre abril y agosto de 2020 (en torno a la primera ola de la pandemia). Según nos explica Ana Valdes, epidemióloga genética de la Universidad de Nottingham, tras haber recibido la vacuna de Pfizer se volverá a analizar a algunos de los sanitarios y a sus contactos estrechos que no se hayan vacunado para ver si el riesgo de infección ha disminuido en estos últimos. Si disminuye, las vacunas probablemente estén bloqueando la transmisión.

En Israel también se planea estudiar los núcleos familiares en los que se ha vacunado un miembro. Si los vacunados se infectan, se podrá ver si contagian el virus a otro conviviente.

En un ensayo en la ciudad brasileña de Serrana y durante varios meses, se distribuirán por etapas y al azar las dosis de la vacuna contra la COVID-19 producida por Sinovac, una compañía farmacéutica con sede en Pequín. Esta estrategia demostrará si la caída de la COVID-19 en las regiones vacunadas también contribuye a reducir la transmisión en las zonas sin vacunar. Para la epidemióloga de enfermedades infecciosas Nicole Basta, de la Universidad McGill en Montreal, con esto se demostrarían los efectos indirectos de las vacunas. También añade que se necesitan estudios con más personas y poblaciones más grandes para observar el grado de protección que ofrecen las vacunas con respecto a la transmisión: «La verdad es que necesitamos resultados que abarquen todo el espectro».

domingo, 14 de marzo de 2021

RESTOS DE LA EVOLUCIÓN EN NOSOTROS MISMOS

 



La capacidad de juntar todos los elementos de la vida la tenía la arcilla 

Resolver el misterio del origen de la vida en la Tierra marca una serie de retos qué aparentemente son insalvables. Lo único que tienen los expertos para investigar un fenómeno, qué parece ser único en el universo y que ocurrió hace millones de años, son los restos fósiles, impresiones de la forma de un ser vivo antiguo te quedan en la roca.

   Encontrar estos escasos restos, extráelos de la roca y estudiarlos, es una labor difícil. Los fósiles que se han podido encontrar son solo un fragmento de la gran cantidad de seres vivos qué han caminados sobre este planeta, dejando un lienzo muy grande y oscuro solo con unos pequeños matices de colores. Aunque el panorama que muestra nos da una idea de lo que fue la gran abundancia y variedad de seres vivos que poblaron este planeta.

   Afortunadamente, las nuevas tecnologías, están abriendo una posibilidad de estudiar el pasado evolutivo de las especies a través del propio DNA. Las moléculas que contiene nuestra información genética también guardan los pasos sucesivos que han llevado nuestros antepasados para llegar a lo que somos hoy. El avance de nuestra comprensión sobre cómo se originó la vida en una Tierra inicial se trata de entender a través de las primeras moléculas de materia inerte que se fueron uniendo para crear moléculas cada vez más grandes y, por casualidad, han podido desarrollar alguna función útil que favoreció a la vida.

Las primeras formas de vida surgieron en un lugar parecido

 Jack Szostak, premio nóbel, y su equipo llevan más de veinte años experimentando con moléculas que terminaron por desarrollarse en ARN. Buscan obtener nucleótidos en solución para enlazarlos luego en cadenas cortas de ARN. Enhebrarlos en una cadena resulta más sencillo que conseguir que hagan copias de si mismas, una vez constituidos. Para lograrlo hay que uncir al menos una treintena de esos nucleótidos, longitud mínima requerida para que la molécula de ARN adquiera una nueva propiedad: Favorecer reacciones químicas que produzcan moléculas que puedan realizar una labor útil para crear la vida. Esto es: que se convierta en catalizador y, de ese modo, promueva la activación de reacciones químicas; en particular, la reproducción del ARN en dos copias idénticas.

Para forjar, en los primeros momentos, dos hebras de ARN de una treintena de nucleótidos (unidades que forma dichas moléculas) pudo contarse, con seguridad, con la presencia de arcilla para ayudar a que ocurriera el proceso. Un material arcilloso, la montmorillonita, parece el más indicado. En un escenario verosímil, los nucleótidos sueltos, que flotaran en un líquido, serían bombeados hacia la arcilla. Con esta se enlazarían débilmente y allí persistirían. En zonas arcillosas se formarían, pues, cadenas de 30 o más nucleótidos, que en razón de su frágil unión podrían romperse con facilidad. De alcanzarse alguna suerte de concentración de estas cadenas, que luego quedaran englobadas en una burbuja de líquido rica en lípidos, tendríamos los primeros componentes de una protocélula. Adquiriría esta una doble pared de lípidos con pequeñas cantidades de ARN en su interior. Para funcionar, la célula necesitaría energía, lo que implicaba disponer de una maquinaria química apropiada. En el interior de las esferas habría, pues, distintos tipos de moléculas.

Hace más de 4600 millones de años se formó una proto-Tierra a partir de la coalescencia de planetesimales (cuerpos pequeños de rocas y gases congelados que se condensaron en el plano de la eclíptica, la región plana del espacio donde orbitan todos los planetas). El nuevo planeta comenzó una transformación radical. Hace unos 4560 millones de años, la Tierra empezó a dividirse en capas, cuya región más interna era un núcleo compuesto de hierro y níquel, rodeado por una región de menor densidad llamada manto. Estaba envuelta en una atmósfera de vapor y dióxido de carbono. Pese a carecer de agua en la superficie, pudo haber almacenado un gran volumen en su interior y hallarse en la atmósfera en forma de vapor. Los elementos ligeros se transfirieron hacia arriba y los más pesados se asentaron en el suelo.

Las varias hipótesis plausible sobre el origen de la vida en el contexto global de las condiciones de la Tierra temprana pueden explicar cómo ocurrieron estos procesos: primera, hubo múltiples microambientes que contribuyeron a la construcción de bloques componentes de la vida; segunda, hubo catalizadores minerales que pudieron promover algunas reacciones químicas y, así, crear redes de reacciones prebióticas que condujeron a un metabolismo moderno; tercera, se requirieron múltiples procesos de transporte local y global, esenciales para concatenar reacciones que ocurrían en lugares diversos; y cuarta, la diversidad global y la selección local de reactivos y productos aportaron mecanismos para la generación de la mayoría de los distintos bloques de construcción necesarios para la vida.

Uno de los requisitos previos críticos para el origen de la vida sobre la Tierra era que tuviera gases atmosféricos reductores para permitir la formación de moléculas prebióticas. Para la vida en la Tierra, las fuentes primarias de energía proceden de reacciones termonucleares de fusión del Sol. Con mucho, la forma más común en que la vida adquiere energía solar es a través de la fotosíntesis, proceso en el que la luz aporta energía para convertir dióxido de carbono y agua en compuestos de carbono complejos con muchos enlaces químicos que almacenan energía. Con la rotura de estos enlaces se libera energía.

De todas las moléculas que integran la vida en la Tierra, ninguna es más importante que el agua; agua en fase líquida. La vida en nuestro planeta consta de moléculas que sólo pueden subsistir y realizar funciones si están sumergidas en agua. Mientras que el número de moléculas halladas en los organismos es inmenso, se reducen a solo cuatro clases los tipos empleados por la vida: lípidos, hidratos de carbono, ácidos nucleicos y proteínas.

En el verano de 2012 se publicó un artículo en el que se demostraba la presencia de vida hace, por lo menos, 3400 millones de años. Se apoyaba en fósiles microscópicos, del tamaño y forma de un tipo especial de bacteria que vive todavía en la Tierra. La forma más antigua de vida medraba en el mar, necesitaba azufre para subsistir y moría prestamente si quedaba expuesta a moléculas de oxígeno. Hoy la vida es una forma basada en el carbono, pero en su origen tuvo al azufre en el centro.

Los fósiles descubiertos proceden de un entorno con temperaturas elevadísimas. Vivieron en un planeta sin continentes, sin tierra firme, salvo cadenas efímeras de islas volcánicas. En ese mundo apareció la vida y pugnó por conservarse. Descendemos de esa cuna y portamos las cicatrices y genes de un origen de la vida abundante en azufre.

viernes, 12 de marzo de 2021

LAS PRIMERAS VACUNAS VIVAS ATENUADAS

 






El conocimiento de los estudios pioneros de Edward Jenner sobre la vacunación contra la viruela llevó a Louis Pasteur (1822-1895) a proponer que se podían encontrar vacunas para todas las enfermedades virulentas.

Pasteur comenzó a estudiar el cólera de los pollos en 1877 y al año siguiente había logrado cultivar el organismo causante, Pasteurella multocida. En 1879, Pasteur descubrió por casualidad que los cultivos de esta bacteria perdían gradualmente su virulencia con el tiempo. Antes de irse de vacaciones, Pasteur había dado instrucciones a un asistente para que inyectara el último lote de pollos con cultivos frescos de P. multocida. Sin embargo, el asistente se olvidó de hacer esto y luego él mismo se fue de vacaciones. A su regreso, el asistente de Pasteur inoculó a los pollos con los cultivos, que para entonces habían estado en el laboratorio durante un mes, tapados solo con un tapón de algodón. Los pollos inoculados desarrollaron síntomas leves, pero se recuperaron por completo.

Otro científico podría haber concluido que las culturas habían muerto (en su mayoría), pero Pasteur estaba intrigado. Inyectó a los pollos recuperados con bacterias del cólera recién cultivadas. Cuando las aves se mantuvieron sanas, Pasteur razonó que la exposición al oxígeno había provocado la pérdida de virulencia. Encontró que los cultivos bacterianos sellados mantenían su virulencia, mientras que aquellos expuestos al aire durante diferentes períodos de tiempo antes de la inoculación mostraban una disminución predecible en la virulencia. Llamó a esta pérdida progresiva de virulencia "atenuación", un término que todavía se usa en la actualidad.

Pasteur, junto con Charles Chamberland y Emile Roux, desarrollaron una vacuna viva atenuada para el ántrax. A diferencia de los cultivos de la bacteria del cólera de pollo, los cultivos de Bacillus anthracis expuestos al aire formaron fácilmente esporas que permanecieron altamente virulentas independientemente de la duración del cultivo; de hecho, Pasteur informó que las esporas de ántrax aisladas del suelo donde los animales que murieron de ántrax habían sido enterrados 12 años antes seguían siendo tan virulentos como cultivos frescos. Sin embargo, Pasteur descubrió que los cultivos de ántrax crecían fácilmente a una temperatura de 42 a 43 ° C, pero luego eran incapaces de formar esporas. Estos cultivos no esporulantes pudieron mantenerse a 42-43 ° C durante 4-6 semanas, pero mostraron una marcada disminución de la virulencia durante este período cuando se inocularon en animales.

En consecuencia, en experimentos públicos en Pouilly-le-Fort, Francia, realizados bajo la atención de los medios de comunicación que recuerda a los de los ensayos de tratamiento COVID-19 de hoy, 24 ovejas, 1 cabra y 6 vacas fueron inoculadas dos veces con la vacuna de ántrax de Pasteur, el 5 y el 17 de mayo de 1881. Un grupo de control de 24 ovejas, 1 cabra y 4 vacas permaneció sin vacunar. El 31 de mayo, todos los animales fueron inoculados con bacilos de carbunco recién aislados y los resultados se examinaron el 2 de junio. Todos los animales vacunados se mantuvieron sanos. Las ovejas y cabras no vacunadas habían muerto al final del día y todas las vacas no vacunadas mostraban síntomas de ántrax. Sin embargo, los cuadernos de laboratorio privados de Chamberland mostraron que la vacuna contra el ántrax utilizada en estos experimentos públicos en realidad había sido atenuada por el dicromato de potasio, utilizando un proceso similar al desarrollado por el competidor de Pasteur,

En 1881, Victor Galtier (que ya había demostrado la transmisión de la rabia de perros a conejos) informó que las ovejas inyectadas con saliva de perros rabiosos estaban protegidas de las siguientes inoculaciones. Estas sorprendentes observaciones despertaron el interés de Pasteur y pasó a desarrollar la primera vacuna viva atenuada contra la rabia.

A pesar de no poder cultivar el organismo causante de la rabia fuera de los huéspedes animales o de verlo bajo un microscopio (porque, sin saberlo Pasteur, la rabia es causada por un virus en lugar de una bacteria), Pasteur descubrió que la virulencia de sus cepas de rabia, mantenidas por el paso intracraneal en serie en perros, disminuyó cuando el material infectado se inyectó en diferentes especies. Comenzando con una cepa de rabia altamente virulenta que se pasó en serie muchas veces en conejos, Pasteur secó al aire secciones de la médula espinal de conejo infectado para debilitar el virus a través de la exposición al oxígeno, como se explica en el informe de Pasteur del 26 de octubre de 1885 a la Academia de Ciencias de Francia. Los 50 perros vacunados con este material por Pasteur fueron protegidos con éxito de la infección por rabia, aunque ahora entendemos que la atenuación es el resultado del paso viral a través de especies diferentes.

Hasta este momento, sin embargo, Pasteur no tenía pruebas de que sus vacunas, un término acuñado por Pasteur para honrar el trabajo de Jenner, fueran efectivas en humanos. A regañadientes, ya que Pasteur no era un médico con licencia y podría haber sido procesado por hacerlo, el 6 de julio de 1885, Pasteur usó su vacuna contra la rabia, en presencia de dos médicos locales, para tratar a Joseph Meister, de 9 años, que había sido severamente mordido por el perro rabioso de un vecino. Joseph Meister recibió un total de 13 vacunas durante un período de 11 días y sobrevivió con buena salud. La desgana de Pasteur también podría explicarse por el análisis póstumo de sus cuadernos de laboratorio, que reveló que Pasteur había vacunado a otras dos personas antes que Meister; uno permaneció bien, pero es posible que en realidad no haya estado expuesto, y el otro desarrolló rabia y murió.

A fines de 1885, varias personas más desesperadas y expuestas a la rabia habían viajado al laboratorio de Pasteur para vacunarse. Durante 1886, Pasteur trató a 350 personas con su vacuna contra la rabia, de las cuales solo una desarrolló la rabia. El sorprendente éxito de estas vacunas condujo directamente a la fundación del primer Instituto Pasteur en 1888.

 

 

 

UNA ADVERTENCIA DADA DESDE 2015 SOBRE EL PELIGRO DE EL CORONAVIRUS

El artículo siguiente fue publicado en la revista The Scientist el  16 de noviembre de 2015, por Jef Akst. En estos momento, donde ya hemos ...