Vacuna contra el ántrax

Las vacunas contra el ántrax son vacunas para prevenir la enfermedad del ántrax en el ganado y en los seres humanos , causada por la bacteria Bacillus anthracis . ^{[ 1 ]}

Han ocupado un lugar destacado en la historia de la medicina, desde el trabajo pionero de Pasteur en el siglo XIX con el ganado (la primera vacuna bacteriana eficaz y la segunda vacuna eficaz de la historia) hasta el controvertido uso a finales del siglo XX de un producto moderno para proteger a las tropas estadounidenses contra el uso de ántrax en la guerra biológica . Las vacunas humanas contra el ántrax fueron desarrolladas por la Unión Soviética a finales de la década de 1930 y en Estados Unidos y el Reino Unido en la década de 1950. La vacuna actual aprobada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) fue formulada en la década de 1960. 

Las vacunas contra el ántrax que se administran actualmente en humanos incluyen variedades acelulares (EE. UU., Reino Unido) y de esporas vivas (Rusia). Todas las vacunas contra el ántrax que se utilizan actualmente muestran una considerable reactogenicidad local y general ( eritema , induración , dolor , fiebre ) y se producen reacciones adversas graves en aproximadamente el 1 % de los receptores. ^{[ 2 ]} Las nuevas vacunas de tercera generación que se están investigando incluyen vacunas recombinantes vivas y vacunas recombinantes de subunidades.

En la década de 1870, el químico francés Louis Pasteur (1822-1895) aplicó su método previo de inmunización de pollos contra el cólera aviar al ántrax , que afectaba al ganado vacuno, y de este modo despertó un gran interés en combatir otras enfermedades con el mismo enfoque. En mayo de 1881, Pasteur realizó un famoso experimento público en Pouilly-le-Fort para demostrar su concepto de vacunación. Preparó dos grupos de 25 ovejas, una cabra y varias vacas. Los animales de un grupo fueron inyectados dos veces, con un intervalo de 15 días, con una vacuna contra el ántrax preparada por Pasteur; un grupo de control se dejó sin vacunar. Treinta días después de la primera inyección, ambos grupos fueron inyectados con un cultivo de bacterias vivas del ántrax. Todos los animales del grupo no vacunado murieron, mientras que todos los animales del grupo vacunado sobrevivieron. ^{[ 3 ]} La recepción pública fue sensacional.

Pasteur afirmó públicamente haber creado la vacuna contra el ántrax exponiendo los bacilos al oxígeno. Sin embargo, sus cuadernos de laboratorio, que se conservan en la Biblioteca Nacional de París, demuestran que Pasteur utilizó el método de su rival Jean-Joseph-Henri Toussaint (1847-1890), veterinario de Toulouse , para crear la vacuna. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Este método empleaba el agente oxidante dicromato de potasio . El método de Pasteur, basado en el oxígeno, sí produjo una vacuna, pero solo después de que se le concediera una patente para su producción.

La idea de que una forma debilitada de una enfermedad confiriera inmunidad a la versión virulenta no era nueva; esto se conocía desde hacía tiempo en el caso de la viruela . Se sabía que la inoculación con viruela ( variolización ) producía muchas menos cicatrices y reducía considerablemente la mortalidad, en comparación con la enfermedad adquirida de forma natural. El médico inglés Edward Jenner (1749-1823) también había descubierto (1796) el proceso de vacunación mediante el uso de la viruela bovina para generar inmunidad cruzada contra la viruela , y en la época de Pasteur, este método ya había sustituido en general el uso de material genético de la viruela en la inoculación. La diferencia entre la vacunación contra la viruela y la vacunación contra el ántrax o el cólera aviar radicaba en que la forma debilitada de estos dos últimos microorganismos patógenos se había generado artificialmente, por lo que no era necesario encontrar una forma naturalmente debilitada del microorganismo. Este descubrimiento revolucionó el trabajo en el campo de las enfermedades infecciosas, y Pasteur denominó a estas enfermedades debilitadas artificialmente " vacunas ", en honor al innovador descubrimiento de Jenner. En 1885, Pasteur produjo su célebre primera vacuna contra la rabia cultivando el virus en conejos y debilitándolo posteriormente mediante el secado del tejido nervioso afectado.

En 1995, en el centenario de la muerte de Pasteur, The New York Times publicó un artículo titulado «El engaño de Pasteur». Tras leer detenidamente las notas de laboratorio de Pasteur, el historiador de la ciencia Gerald L. Geison declaró que Pasteur había dado una versión engañosa de la preparación de la vacuna contra el ántrax utilizada en el experimento de Pouilly-le-Fort. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} Ese mismo año, Max Perutz publicó una enérgica defensa de Pasteur en The New York Review of Books . ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

El inmunólogo austríaco-sudafricano Max Sterne (1905-1997) desarrolló en 1935 una vacuna atenuada de animales vivos que aún se utiliza, y los derivados de su cepa constituyen casi todas las vacunas veterinarias contra el ántrax empleadas en el mundo actualmente. ^{[ 12 ]} A partir de 1934, en el Instituto de Investigación Veterinaria de Onderstepoort, al norte de Pretoria , preparó una vacuna atenuada contra el ántrax, utilizando el método desarrollado por Pasteur. Un problema persistente con la vacuna de Pasteur era lograr el equilibrio adecuado entre virulencia e inmunogenicidad durante su preparación. Este procedimiento, notoriamente difícil, producía regularmente bajas entre los animales vacunados. Con poca ayuda de sus colegas, Sterne realizó experimentos a pequeña escala que aislaron la "cepa Sterne" (34F2) de ántrax, que se convirtió, y sigue siendo hoy, la base de la mayoría de las vacunas mejoradas contra el ántrax para el ganado en todo el mundo. ^{[ 13 ]}

Dado que la vacuna de Sterne es una vacuna viva, la vacunación durante el uso de antibióticos produce resultados mucho menores y debe evitarse. Existe un período de espera después de la vacunación durante el cual los animales no pueden ser sacrificados. No se ha definido un período similar para la leche y no hay informes de infecciones en humanos por productos de animales vacunados. Se han dado algunos casos en los que personas se autoinyectaron accidentalmente la vacuna al intentar administrársela a un animal que se resistía. Un caso desarrolló fiebre y meningitis, pero no está claro si la enfermedad fue causada por la vacuna. Las vacunas contra el ántrax para el ganado se fabrican en muchos países del mundo, la mayoría de los cuales utilizan 34F2 con adyuvante de saponina. ^{[ 14 ]}

Las vacunas contra el ántrax se desarrollaron en la Unión Soviética en la década de 1930 y estuvieron disponibles para su uso en humanos en 1940. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Una vacuna de esporas vivas atenuadas y no encapsuladas se popularizó en humanos. Se administraba mediante escarificación o inyección subcutánea (solo en casos de emergencia) ^{[ 14 ]} y sus desarrolladores afirmaron que era razonablemente bien tolerada y mostraba cierto grado de eficacia protectora contra el ántrax cutáneo en ensayos clínicos de campo. ^{[ 16 ]} Se informó que la eficacia de la vacuna rusa viva era mayor que la de cualquiera de las vacunas inactivadas contra el ántrax británicas o estadounidenses (AVP y AVA, respectivamente) ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} durante las décadas de 1970 y 1980. La vacuna STI-1, que consiste únicamente en esporas liofilizadas, ^{[ 14 ]} se administra en un esquema de dos dosis, pero los efectos secundarios graves restringieron su uso a adultos sanos. ^{[ 21 ]} Según se informa, se fabricó en el Instituto George Eliava de Bacteriófagos, Microbiología y Virología en Tiflis, Georgia , hasta 1991. ^{[ 22 ]} A partir de 2008, la vacuna STI-1 sigue estando disponible y es la única vacuna humana contra el ántrax "nominalmente disponible fuera de las fronteras nacionales". ^{[ 14 ]}

China utiliza una cepa atenuada viva diferente para sus vacunas humanas, denominada "A16R". La vacuna A16R se administra como una suspensión en glicerol al 50 % y agua destilada. Se administra una dosis única por escarificación, seguida de una dosis de refuerzo a los 6 o 12 meses, y luego refuerzos anuales. ^{[ 14 ]}

El bioquímico británico Harry Smith (1921–2011), que trabajaba para el programa de armas biológicas del Reino Unido en Porton Down , descubrió las tres toxinas del ántrax en 1948. Este descubrimiento fue la base de la siguiente generación de vacunas antigénicas contra el ántrax y de las antitoxinas modernas contra esta enfermedad. ^{[ 23 ]} La vacuna británica contra el ántrax, ampliamente utilizada —a veces llamada Vacuna Precipitada contra el Ántrax (AVP) para distinguirla de la similar AVA (véase más abajo)—, estuvo disponible para uso humano en 1954. Esta era una vacuna libre de células, a diferencia de la vacuna de células vivas tipo Pasteur que se utilizaba anteriormente con fines veterinarios. ^{[ 24 ]} Actualmente la fabrica Porton Biopharma Ltd, una empresa propiedad del Departamento de Salud del Reino Unido.

La AVP se administra en la primovacunación en tres dosis con una dosis de refuerzo a los seis meses. El ingrediente activo es un filtrado estéril de un antígeno de ántrax precipitado con alumbre de la cepa Sterne en una solución inyectable. Los demás ingredientes son sulfato de aluminio y potasio , cloruro de sodio y agua purificada. El conservante es tiomersal (0,005%). La vacuna se administra por inyección intramuscular y el esquema primario de cuatro inyecciones únicas (3 inyecciones con 3 semanas de diferencia, seguidas de una dosis a los 6 meses) es seguido por una dosis de refuerzo única administrada una vez al año. Durante la Guerra del Golfo (1990-1991), el personal militar del Reino Unido recibió AVP concomitantemente con la vacuna contra la tos ferina como adyuvante para mejorar la respuesta inmunitaria general y la eficacia.

Estados Unidos emprendió investigación básica dirigida a producir una nueva vacuna contra el ántrax durante las décadas de 1950 y 1960. La investigación, bajo los auspicios del Ejército de los EE. UU. en Fort Detrick en Frederick, MD, fue dirigida por George G. Wright y Milton Puziss. ^{[ 25 ]} La vacuna Wright/Puziss, conocida como Anthrax Vaccine Adsorbed (AVA) —nombre comercial BioThrax— fue autorizada en 1970 por los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de EE. UU. y en 1972 la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) asumió la responsabilidad de la autorización y supervisión de la vacuna. AVA se produce a partir de filtrados de cultivo de un mutante avirulento y no encapsulado de la cepa Vollum de B. anthracis conocido como V770-NP1-R. ^{[ 26 ]} No hay organismos vivos presentes en la vacuna, lo que resulta en inmunidad protectora después de 3 a 6 dosis. ^{[ 26 ]} La AVA sigue siendo la única vacuna contra el ántrax humano autorizada por la FDA en Estados Unidos y es producida por Emergent BioSolutions , anteriormente conocida como BioPort Corporation en Lansing , Michigan. Los principales compradores de la vacuna en Estados Unidos son el Departamento de Defensa y el Departamento de Salud y Servicios Humanos . Se han adquirido diez millones de dosis de AVA para la Reserva Estratégica Nacional  de Estados Unidos para su uso en caso de un ataque bioterrorista masivo con ántrax.

En 1997, la administración Clinton inició el Programa de Inmunización contra el Ántrax (AVIP), mediante el cual el personal militar estadounidense en servicio activo debía ser inmunizado con la vacuna. Surgió controversia debido a que la vacunación era obligatoria y la GAO publicó informes que cuestionaban la seguridad y la eficacia de la AVA, causando en ocasiones efectos secundarios graves. ^{[ 27 ]} Un informe del Congreso también cuestionó la seguridad y la eficacia de la vacuna y desafió la legalidad de las inoculaciones obligatorias. ^{[ 28 ]} Las vacunaciones obligatorias se detuvieron en 2004 mediante una orden judicial formal que planteó numerosos desafíos sustanciales con respecto a la vacuna y su seguridad. ^{[ 29 ]} Después de revisar una amplia evidencia científica, la FDA determinó en 2005 que la AVA es segura y eficaz según lo autorizado para la prevención del ántrax, independientemente de la vía de exposición. En 2006, el Departamento de Defensa anunció el restablecimiento de la vacunación obligatoria contra el ántrax para más de 200 000 soldados y contratistas de defensa. Las vacunas son obligatorias para la mayoría de las unidades militares estadounidenses y contratistas civiles asignados a la defensa contra el bioterrorismo en el territorio nacional o desplegados en Irak , Afganistán o Corea del Sur . ^{[ 30 ]}

Varias vacunas experimentales contra el ántrax se encuentran en fase de pruebas preclínicas, en particular el antígeno protector de Bacillus anthracis —conocido como PA (véase Toxina del ántrax ) — combinado con diversos adyuvantes como hidróxido de aluminio (Alhydrogel), saponina QS-21 y monofosforil lípido A (MPL) en emulsión de escualeno / lecitina / Tween 80 (SLT). Una dosis de cada formulación ha proporcionado una protección significativa (> 90 %) contra el ántrax por inhalación en macacos rhesus .

• Ensayo Omer-2: Iniciado en 1998 y con una duración de ocho años, un proyecto israelí secreto conocido como Omer-2 probó una vacuna experimental israelí contra el ántrax en 716 voluntarios de las Fuerzas de Defensa de Israel . La vacuna, administrada en un esquema de siete dosis, fue desarrollada por el Instituto Biológico Nes Tziona. Un grupo de voluntarios del estudio se quejó de enfermedades con múltiples síntomas supuestamente asociadas con la vacuna y solicitó prestaciones por discapacidad al Ministerio de Defensa , pero le fueron denegadas. En febrero de 2009, los voluntarios presentaron una petición ante el Tribunal Superior de Israel para que se divulgara un informe sobre Omer-2 contra el Ministerio de Defensa, el Instituto Israelí de Investigación Biológica en Nes Tziona, su director, Avigdor Shafferman, y el Cuerpo Médico de las FDI. Se solicitó la divulgación de la información para respaldar acciones posteriores que permitieran otorgar una compensación por discapacidad a los voluntarios. ^{[ 31 ]}
• En 2012, se obtuvo el aislado H9401 de B. anthracis de un paciente coreano con ántrax gastrointestinal. El objetivo de la República de Corea es utilizar esta cepa como cepa de desafío para desarrollar una vacuna recombinante contra el ántrax. ^{[ 32 ]}

• "Declaración informativa sobre la vacuna contra el ántrax" . Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. (CDC) . Enero de 2020.