Desarrollan una vacuna comestible contra el cólera a través de arroz modificado genéticamente

Vacuna contra el cólera a base de arroz

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  • Investigadores japoneses desarrollan un nuevo tipo de vacuna contra el cólera que tiene una curiosa particularidad: es comestible, ya que está creada con arroz genéticamente modificado.
  • El preparado de antígenos, llamado MucoRice-CTB, implica simplemente moler el arroz modificado y mezclar el polvo en líquido para su administración oral. 
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Al contrario de lo que puedas pensar, no todas las vacunas tienen aguja: en Japón acaban de crear una vacuna contra el cólera a partir de arroz genéticamente modificado. Es comestible, no requiere pinchazo ni tampoco refrigeración para su almacenaje y transporte. 

Tal y como explican desde la Universidad de Tokio los responsables del peculiar fármaco, los resultados del ensayo de fase 2 muestran que una vacuna oral creada con arroz modificado para transportar un antígeno del cólera es segura y eficaz para desarrollar inmunidad ante esta enfermedad, algo que se consigue gracias a las membranas mucosas del intestino. 

El preparado de antígenos simplemente consiste en este arroz molido en polvo, mezclado con agua y consumido como si se tratase de un alimento. Se trata de la primera vez que se realiza ingeniería genética de plantas de arroz de grano corto para producir la subunidad B de la toxina del cólera (CTB). 

Esta parte de la toxina del cólera es la que se ha empleado en otras vacunas contra el cólera, ya que es capaz de inducir una fuerte inmunidad contra los síntomas de la infección. 

MuCoRice-CTB, ingeniería genética de arroz para proteger contra el cólera

La vacuna a base de arroz ha sido bautizada como MucoRice-CTB. A medida que el arroz almacena sus proteínas en pequeñas membranas llamadas cuerpos proteicos, los antígenos del cólera están protegidos de forma natural de las enzimas digestivas que habitualmente destruirían las vacunas administradas de forma oral.

"Los cuerpos proteicos del arroz se comportan como una cápsula natural para llevar el antígeno al sistema inmunológico intestinal", explica Hiroshi Kiyono, uno de los principales autores de la investigación. En la revista The Lancet Microbe se recogen los positivos resultados del primer ensayo en humanos de fase 1 que prueba MucoRice-CTB. 

La vacuna MucoRice-CTB se cultiva en plantas de arroz y estimula la inmunidad mediante las membranas mucosas de los intestinos. No necesita agujas ni refrigeración para su almacenaje y transporte.
La vacuna MucoRice-CTB se cultiva en plantas de arroz y estimula la inmunidad mediante las membranas mucosas de los intestinos. No necesita agujas ni refrigeración para su almacenaje y transporte.

Hiroshi Kiyono

Los investigadores cultivan las plantas de arroz en una granja hidropónica interior especialmente diseñada que cumple con los estándares de buenas prácticas de fabricación de medicamentos de la OMS, garantizando que no exista contaminación y que las plantas estén aisladas del entorno natural. Estas plantas producen la subunidad CTB en los granos comestibles de arroz, almacenando sus antígenos en gotitas llamadas cuerpos proteicos con membranas hechas de grasa.

“Los cuerpos proteicos del arroz se comportan como una cápsula natural para entregar el antígeno al sistema inmunológico intestinal”, apunta Kiyono. No es la primera vez que los medicamentos se cultivan en plantas, pues hay buenos ejemplos con otras enfermedades como el ébola, el linfoma y la gripe, pero a diferencia de estos, no necesita sustraerse y purificarse: los propios granos de arroz protegen los antígenos mientras viajan desde la ácida superficie del estómago. 

Cuando las plantas están maduras, el arroz se cosecha y se muele hasta obtener un polvo fino, sellándose en paquetes de aluminio para su almacenamiento. Para la vacuna oral, el polvo se mezcla con aproximadamente 90 mililitros de líquido. Por el momento se ha probado únicamente con solución salina, pero los científicos aguardan a que funcione igual de bien con agua corriente. 

Para el experimento se utilizaron 4 grupos con 10 voluntarios cada uno. Además del placebo para el grupo control, cada segmento recibió una dosis distinta de la vacuna, administrándose 4 dosis durante 8 semanas a cada participante. Las respuestas inmunitarias se correlacionaron con la cantidad de la dosis y no se registraron efectos secundarios negativos.  

“La parte hermosa de nuestra vacuna es que utiliza sabiamente el sistema inmunológico de las mucosas del cuerpo a través del intestino para la inducción de anticuerpos específicos de antígeno”, apunta Kiyono. 

Al estimular el sistema inmunológico de las mucosas el organismo produce dos clases de anticuerpos que identifican los gérmenes y se dirigen a ellos para su eliminación: estos son IgG e IgA. Las vacunas que se inoculan mediante agujas generalmente solo aumentan la proporción de los primeros.

Posible relación con la riqueza de la flora intestinal

Mujer con intestino pintado.
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Los voluntarios que respondieron a MucoRice-CTB tuvieron sus niveles sanguíneos más altos de IgG e IgA específicos de antígeno en un período después de 8 a 16 semanas. No obstante, 11 de los 30 voluntarios que recibieron la vacuna mostraron una respuesta inmune baja o nula. 

"Cuando vimos esos datos sobre los 11 bajos y los que no responden, pensamos que tal vez la microflora intestinal tiene una influencia en el resultado de la respuesta inmune", explica Kiyono.

El análisis genético en profundidad de las muestras fecales de todos los voluntarios identificó miles de especies bacterianas que viven en sus intestinos. Aquellos con alta respuesta inmune tenían una microflora intestinal mucho más diversificada. 

Al ser una muestra de tamaño muy pequeño hay que andar con pies de plomo, aunque los resultados insinúan el papel más importante de la microflora en la eficacia de la vacuna comestible para el cólera.

Sus ventajas podrían hacer de MucoRice-CTB la mejor vacuna contra el cólera al no requerir refrigeración: al borrar el almacenamiento en frío de la línea de suministro se facilita la distribución en países remotos y también se reduce considerablemente el precio de fabricación. La siguiente línea de actuación será llevar la vacuna a la siguiente fase de ensayos clínicos en Japón y en el extranjero.

El cólera se trata de una enfermedad que todavía mata a más de 100.000 personas cada año.

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