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Avances en la investigación de la vacuna contra la malaria: una revisión bibliográfica.

18 noviembre 2021

AUTORES

  1. Pablo Fernández Hernando. Enfermero, Hospital Miguel Servet, Zaragoza.
  2. Bárbara Gómez de Segura García. Enfermera, Hospital Miguel Servet, Zaragoza.
  3. María Vicente Molina. Enfermera, Hospital Nuestra Señora de Gracia, Zaragoza.
  4. Marta Pérez Andrés. Enfermera, Hospital Miguel Servet, Zaragoza.
  5. Víctor Antón Izquierdo. Enfermero, Hospital Miguel Servet, Zaragoza.
  6. Lucía García Miguel. Enfermera, Hospital Miguel Servet, Zaragoza.

 

RESUMEN

La malaria es una enfermedad que causa más de 200 millones de infecciones al año y casi medio millón de fallecimientos. El parásito que la provoca tiene varias etapas en su ciclo vital por lo que encontrar una vacuna efectiva para cada momento es un complicado desafío. En este estudio veremos los avances conseguidos hasta hoy en día para erradicar el paludismo y minimizar al máximo los daños que provoca en todo el mundo.

 

PALABRAS CLAVE

Malaria, Plasmodium, paludismo, vacuna.

 

ABSTRACT

Malaria is a serious disease that causes more than 200 million infections a year and almost half a million deaths. The parasite that causes it has several stages in its life cycle, so finding an effective vaccine for each moment is a complicated challenge. In this study we will look at the progress made to date to eradicate malaria and minimize the damage it causes worldwide.

 

KEY WORDS

Malaria, Plasmodium, vaccine.

 

INTRODUCCIÓN

Desde 1546 se reconocen a los virus y bacterias como agentes transmisores de enfermedades, aunque hasta más de dos siglos después no se comenzaron a desarrollar vacunas 1. El paludismo en 2017 causó según la OMS 219 millones de casos y 435.000 muertes en relación a la enfermedad. El 93% fueron diagnosticados en África subsahariana, sobre todo en mujeres embarazadas y niños menores de 5 años 2, 3. La malaria es una de las pocas enfermedades infecciosas destinadas a la erradicación mundial por la Organización Mundial de la Salud (OMS) 4. En seres humanos, la malaria es causada por especies de Plasmodium, siendo los morbi-mortíferos Plasmodium falciparum y Plasmodium vivax 3, 4.

La malaria es una enfermedad conocida desde el siglo V a.C. aunque hasta ahora se ha continuado investigando una vacuna humana válida y fiable. La vacuna contra la malaria ha estado evolucionando desde la inoculación de esporozoitos irradiados por la picadura del mosquito en 1930, hasta la infección controlada por malaria humana provocada por esporozoitos vivos, siendo un resultado relativamente eficaz. No obstante, se siguen desarrollando nuevas vacunas en distintos estados y fases de la enfermedad, preeritrocíticas, en estado sanguíneo, bloqueo de la transmisión etc 1.

 

Una de las barreras para lograr la vacuna es la difícil comprensión de las respuestas inmunitarias específicas que confieren protección contra los patógenos. Los anticuerpos aportan un papel único en la defensa contra la malaria, aunque los mecanismos de estos anticuerpos no quedan suficientemente claros. En los últimos años aumenta la evidencia de que los anticuerpos pueden influir en las funciones efectoras a través de la activación del sistema inmunológico complementario en múltiples etapas del ciclo vital del Plasmodium 5.

Los mosquitos infectados de Plasmodium depositan esporozoitos en la piel de un huésped humano, justo antes de tomar la sangre como alimento. Los esporozoitos continúan progresando hasta establecer infecciones en el hígado, donde van a proliferar para convertirse en formas de merozoitos para entrar en la sangre. Este tipo de células invaden los glóbulos rojos, realizando replicación asexual para liberar merozoitos de nueva producción que sigan el ciclo. Algunos de los parásitos se convierten en formas de etapa sexual conocidos como gametocitos, los cuales se transmiten al mosquito, convirtiéndo allí en esporozoitos infecciosos y comenzando nuevamente el ciclo 5. La única etapa de la vida en la que el parásito es infeccioso para los mosquitos es en forma de gametocitos4. Es necesario y prioritario desarrollar una vacuna que interfiera en la transmisión a los mosquitos, interfiriendo en la maduración de gametocitos o que vayan contra gametocitos maduros hospedados en los humanos 4.

 

OBJETIVO

En esta revisión bibliográfica pretendemos conocer la malaria y su evolución en los procesos de vacunación, teniendo en cuenta el grave problema a nivel mundial que supone dicha enfermedad.

 

METODOLOGÍA

Utilizamos la fuente de datos PubMed. Aplicamos la búsqueda de términos Mesh Malaria y Vacuna junto al operador booleano “AND”. Con esta búsqueda avanzada encontramos 3828 resultados. Añadimos el filtro “Últimos 10 años” y “Texto Completo Gratuito” acotando la búsqueda en 910 resultados.

La siguiente búsqueda que realizamos es en la base de datos Mesh con el término “Vacunas de la malaria”.

En este término añadimos los subgéneros dosis, efectos adversos, análisis, etiología, historia, organización y administración, fisiología, datos numéricos y estadísticos, uso terapéutico y toxicidad con el operador booleano “OR”. Encontramos 2918 resultados. Añadimos el filtro “Últimos 5 años” y “Texto Completo Gratuito” acotando la búsqueda en 408 resultados.

Combinando las 2 búsquedas anteriores con el operador booleano “AND” encontramos 346 resultados. Acotamos la búsqueda a artículos publicados en el año 2020 y 2021, obteniendo un total de 86 artículos.

De este último cerco de artículos leemos el resumen de 30 que pueden interesarnos, utilizando finalmente los referidos en la bibliografía.

 

RESULTADOS

La producción racional de una vacuna multietapa para las distintas fases evolutivas del Plasmodium es todo un desafío. En primera instancia hay que producir formas recombinadas que soporten la forma y estado adecuados e inducen anticuerpos funcionantes para cada etapa concreta. La producción de antígenos recombinantes con sistemas de expresiones heterólogas de rutina no ha dado muy buenos resultados hasta la fecha 6.

Estudios proponen vacunas de parásitos enteros atenuados que pueden inducir respuestas protectoras de células T de memoria contra el paludismo en la etapa hepática, aunque la administración global de las vacunas es logísticamente complicada 7.

Otros estudios recientes nos evidencian que utilizando una vacuna no infecciosa compuesta de eritrocitos aislados infectados por Plasmodium aumenta la velocidad de expresión de genes eritroides en el hígado inducidos por la malaria en la etapa sanguínea 8.

 

En pruebas con ratones reconocieron que la eritroblastosis extramedular en el hígado contribuye a superar la anemia inducida por la malaria y la reposición del número de eritrocitos, el cual disminuye cada vez en mayor cantidad paralelo al progreso de la infección en estado sanguíneo 8.

La inmunización contra el Plasmodium con esporozoitos de malaria atenuados protege a los humanos de la picadura del mosquito. La protección está fuertemente relacionada con la producción de células T. En la actualidad desconocemos aún bastantes epítopos de células T derivados del parásito del paludismo 3.

Existen grandes avances en el desarrollo de modelos de vacunación en la fase hepática, aunque no se han explorado todo el conjunto de proteoformas de huéspedes generadas durante la maduración. Los esporozoitos atenuados pueden inducir una población de células T dirigidas a antígenos en fase hepática. Se estudia también la hipótesis de que las proteoformas esquizontes en desarrollo son digeridas por proteasas huésped 3.

 

Los esporozoitos atenuados proporcionan un mecanismo efectivo para propulsar la respuesta inmunológica y proteger contra parásitos genéticamente homólogos.

El aumento de esporozoitos da como resultado una meseta de poblaciones de células T contra los Plasmodium 3.

La necesidad de crear fórmulas más seguras y efectivas han dado lugar a las nanovacunas. El uso de nanopartículas en las vacunas ha permitido mejorar la estabilidad del antígeno y su inmunogenicidad, además de la administración selectiva o lenta liberación según interés 2.

Todavía es necesario estudiar muchísimo sobre este tema tan innovador para poder comprender los cambios en las propiedades de las nanopartículas y su afección en una respuesta inmunológica contra la malaria o cualquier otra enfermedad 2.

La dinámica de infección entre diferentes especies de Plasmodium que infectan al mismo huésped humano puede suprimir y exacerbar la enfermedad. Esta hipótesis planteada puede venir de interacciones entre parásitos, como competencia o regulación inmune. La aparición de inmunidad protectora heteróloga es poco probable, sobre todo al tener en cuenta que la inmunidad que trasciende la cepa es parcial. La idea de que una especie podría suprimir la patogenicidad de otra explicaría varias observaciones epidemiológicas inusuales 9.

 

DISCUSIÓN-CONCLUSIÓN

La malaria ha demostrado ser un problema a nivel global, dado su alto nivel de infecciones en todo el mundo y las muertes causales que acarrean. A pesar de llevar tantos siglos conociéndose la existencia del Plasmodium no se ha conseguido curar ni erradicar de manera efectiva, esto viene dado a la complejidad del parásito y sus múltiples etapas. Además, al ser una enfermedad que se da mayoritariamente en países de muy bajo nivel económico no ha existido un nivel tan proporcional a su morbimortalidad de investigación como habría sido el adecuado hasta hace poco tiempo.

En la actualidad existen varias vacunas muy cerca de lograr su objetivo, aunque a todas les queda un largo camino de avances y éxito. Las principales vacunas candidatas a ser utilizadas de forma segura han tenido una eficacia limitada por el problema de la complejidad de la enfermedad, además de los múltiples factores que rigen una respuesta inmune adecuada y la cantidad de factores externos.

La elección del antígeno a utilizar es significativamente compleja, culpa de los factores como el ciclo vital del Plasmodium, su ciclo sexual y asexual y las distintas etapas 2.

Si se consigue acabar con dicha enfermedad como propone la Organización Mundial de la Salud, se podrían salvar varios cientos de miles de fallecidos al año y millones de casos, con todos los gastos humanos y económicos que conlleva tratar y ayudar a tantas personas. Acabar con este problema a nivel mundial es una prioridad que podemos eliminar con estudios y trabajos de investigación efectivos y con un gran aporte para la salud pública.

 

BIBLIOGRAFÍA

  1. Palatnik-de-Sousa CB, Nico D. The Delay in the Licensing of Protozoal Vaccines: A Comparative History. Front Immunol. 2020;11:204. Published 2020 Mar 6. doi:10.3389/fimmu.2020.00204
  2. Molina-Franky J, Cuy-Chaparro L, Camargo A, Reyes C, Gómez M, Salamanca D R, et al. Plasmodium falciparum pre-erythrocytic stage vaccine development. Malar J. 2020;19(1):56. Published 2020 Feb 3. doi:10.1186/s12936-020-3141-z
  3. Winer B, Edgel KA, Zou X, Sellau J, Hadiwidjojo S, Garver L S, et al. Identification of Plasmodium falciparum proteoforms from liver stage models. Malar J. 2020;19(1):10. Published 2020 Jan 7. doi:10.1186/s12936-019-3093-3
  4. De Jong RM, Tebeje SK, Meerstein-Kessel L, Tadesse F G, Jore M M, Stone W, et al. Immunity against sexual stage Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax parasites. Immunol Rev. 2020;293(1):190-215. doi:10.1111/imr.12828
  5. Kurtovic L, Boyle MJ, Opi DH, Kennedy AT, Tham WH, Reiling L, et al. Complement in malaria immunity and vaccines. Immunol Rev. 2020;293(1):38-56. doi:10.1111/imr.12802
  6. Parzych EM, Miura K, Long CA, Burns JM Jr. Maintaining immunogenicity of blood stage and sexual stage subunit malaria vaccines when formulated in combination. PLoS One. 2020;15(4):e0232355. Published 2020 Apr 29. doi:10.1371/journal.pone.0232355
  7. Lefebvre MN, Harty JT. You Shall Not Pass: Memory CD8 T Cells in Liver-Stage Malaria. Trends Parasitol. 2020;36(2):147-157. doi:10.1016/j.pt.2019.11.004
  8. Delic D, Wunderlich F, Al-Quraishy S, Abdel-Baki AS, Dkhil MA, Araúzo-Bravo MJ. Vaccination accelerates hepatic erythroblastosis induced by blood-stage malaria. Malar J. 2020;19(1):49. Published 2020 Jan 29. doi:10.1186/s12936-020-3130-2
  9. Mitran CJ, Yanow SK. The Case for Exploiting Cross-Species Epitopes in Malaria Vaccine Design. Front Immunol. 2020;11:335. Published 2020 Feb 27. doi:10.3389/fimmu.2020.00335