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Más de 2.000 millones de personas en todo el mundo están totalmente vacunadas contra el COVID-19. Sin embargo, muchos de los que viven en países con recursos limitados no han podido recibir las vacunas, en parte porque estas zonas carecen de instalaciones de envío y almacenamiento a temperatura controlada. Ahora, los investigadores que informan en ACS Nano han desarrollado un parche de microagujas que administra una vacuna de ADN contra el COVID-19 en la piel, provocando una fuerte respuesta inmunitaria en células y ratones. Y lo que es más importante, el parche puede almacenarse durante más de 30 días a temperatura ambiente.
Hasta la fecha, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos ha autorizado tres vacunas para su uso durante la pandemia de COVID-19: una basada en proteínas y dos en ARN. Todas ellas deben mantenerse refrigeradas o congeladas, lo que limita su distribución a zonas remotas o con recursos limitados. Además, las vacunas deben ser administradas por un trabajador sanitario en forma de inyección en un músculo. Dado que las células inmunitarias no suelen encontrarse en los músculos, los científicos han investigado varias formas de administrar las vacunas en la piel, que contiene abundantes células presentadoras de antígenos (APC) y podría, por tanto, generar una respuesta inmunitaria más potente. Hui Li, Guangjun Nie, Hai Wang y sus colegas querían desarrollar un parche de microagujas que administrara eficazmente una vacuna COVID-19 bajo la piel, provocando una inmunidad potente y duradera sin necesidad de una cadena de frío ni de dolorosas inyecciones.
Los investigadores basaron su vacuna en el ADN, que es más fácil de fabricar que el ARN o las proteínas. También es más estable que el ARN. Sin embargo, en los ensayos clínicos, la eficacia de las vacunas intramusculares de ADN se ha visto limitada porque, a diferencia del ARN o las proteínas, el ADN debe encontrar su camino dentro del núcleo celular para funcionar. Al administrar la vacuna en la piel, rica en APC, en lugar de en el músculo, los investigadores pensaron que podrían aumentar las posibilidades de que el ADN entrara en el núcleo de una APC.
Para crear su sistema de administración, el equipo adjuntó secuencias de ADN que codificaban la proteína de la espiga del SARS-CoV-2 o la proteína de la nucleocápside a la superficie de nanopartículas no tóxicas. Dentro de las nanopartículas había un adyuvante, una molécula que ayuda a estimular la respuesta inmunitaria. A continuación, los investigadores recubrieron un parche de microagujas con las nanopartículas de la vacuna. El pequeño parche rectangular contenía 100 microagujas biodegradables, cada una de ellas con un diámetro inferior a una décima parte del de un aguijón de abeja, que podían penetrar sin dolor en la capa externa de la piel. Los investigadores probaron el sistema en ratones y demostraron que el parche de microagujas que codificaba la proteína de la espiga provocaba fuertes respuestas de anticuerpos y células T, sin efectos secundarios observables. Como los parches de la vacuna pueden almacenarse a temperatura ambiente durante al menos 30 días sin perder su eficacia, podrían ser una herramienta importante para desarrollar vacunas contra el COVID-19 con accesibilidad global, afirman los investigadores.
Fuentes, créditos y referencias:
Yue Yin et al, Separable Microneedle Patch to Protect and Deliver DNA Nanovaccines Against COVID-19, ACS Nano (2021). DOI: 10.1021/acsnano.1c03252
Imagen: Este parche de microagujas podría sustituir algún día a una aguja para administrar las vacunas COVID-19. Crédito: Adaptado de ACS Nano 2021